露天矿边坡及防治

（4）爆破作用：由于爆破产生的地震可以使岩体的节 理张开，甚至使岩石破碎，影响边坡稳定。
（5）边坡的几何形状：露天采矿中，当坡面角不变时， 边坡愈高愈不稳定。当边坡高度不变时，边坡角愈大愈 不稳定。从水平断面看，边坡愈多愈不稳定，这是因为 凡突向采场的边坡易受拉而破坏，不利于边坡的稳定。
（6）影响边坡的其它因素：有管理方面的因素，如超 挖坡脚、在边坡上部堆置废石和设备、建筑房屋等，风 化作用的影响，地震活动的影响，都会降低边坡的稳定 性。
四、岩体监测与岩体加固
（一）岩体变形监测 1、裂隙人工监测 2、专用设备及测量仪器监测 （二）边坡加固措施
图1－67 锚杆加固边坡示意图 1－锚头；2－张拉段；3－锚固段；4－滑动面；5－墩台
1、应用锚杆（索）加固边坡
Hale Waihona Puke 2、抗滑桩加固边坡图 1－68 抗滑桩布置示意图 1－钻孔桩；2－滑动面
2、抗滑桩加固边坡3、挡墙加固边坡 （1）护坡墙。 （2）普通挡墙。
一、露天矿边坡构成因素
露天矿的开采，是把矿岩划成一定厚度的水平层，自上而 下逐层开采，在露天矿场的周边形成阶梯状的台阶，多个 台阶组成的斜坡就是露天矿边帮即露天矿边坡。
露天矿边坡由台阶、台阶上部平盘、台阶下部平盘、台 阶坡面、台阶坡面角、台阶高度、台阶坡顶线、台阶坡 底线等构成。
台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、清扫平台、 运输平台等。最终边坡是指开采到最终界面的台阶所组成 的边坡。最终边坡角是指最终边坡坡面与水平面之间的夹 角。
图 1－69 普通挡土墙型式 (a) 重力式有趾仰斜墙；(b)重力式有趾直背墙； (c)重力式有趾俯斜墙；
(d)重力式无趾仰斜墙；(e)重力垂直形墙；(f)俯斜式钢筋混凝土墙； (g)分次浇筑俯斜式混凝土墙；(h)悬斜式钢筋混凝土墙；(i)扶壁式钢筋混凝土墙
（3）抗滑挡墙。
图 1－70 常用的抗滑挡墙型式 1－滑动面；2－下滑力方向；3－被动土压力
图 1－66 倾倒破坏示意图
三、影响边坡稳定性的主要因素
影响边坡稳定因素较多而且是复杂的。在诸多因素中，组 成边坡的岩石性质、岩体结构和地下水是最主要的因素。 （1）岩石性质的影响 （2）岩体结构面的影响 （3）地下水的影响 （4）爆炸对边坡稳定的影响
（1）确定边坡角不合理：边坡角设计过缓，边坡稳定 性较高但增加剥离工作量和成本，但可减少边坡维护费。 增大边坡角，稳定性较差，剥离工作量和剥离成本减少， 但带来人身和设备不安全。
五、滑坡的预防与治理
1、合理确定工作阶段坡面角
露天开采时，先剥离后开采，严禁掏底部、放上部造成滑坡 的野蛮冒险采矿。在工作阶段上，需要进行凿岩、爆破、装 运和地质测量等作业，并随着回采的推进而不断移动。
坡面附近的矿岩受爆破震动的影响，常因为阶段坡面角过大 造成岩石塌落或使平台宽度变窄而发生事故。为此，在露天 矿设计和生产中，必须根据矿山的地质条件、岩石力学性质 和采用各种设备的性能、规格尺寸，确定合适的坡面角并规 定出最小工作平台宽度，把剥离、采矿和运输设备，供电和 通讯线路，设置在工作平台稳定坡面的范畴内。
露天矿边坡及防治
露天开采由于采出了有用矿物和剥离围岩而形成了露 天采场。从经济观点出发应把剥离量的围岩压缩到最 小，使形成的最终边坡角最陡。从安全观点出发要求 露天采矿场最终边坡角尽可能的放缓以保持边坡岩体 稳定。但放缓边坡角就意味着必增大剥岩量提高采矿 成本。所以确定最佳边坡角，是露天设计中的主要组 成部分。
（2）地质因素对边坡的影响：岩体是由多种岩石所组 成，岩体中存在着各种结构面，结构面在岩体中分布和 多寡，影响边坡岩体的稳定性。大量滑坡实例表明，滑 坡体的滑动面和边缘轮廓都是受岩体的结构面控制的。
（3）岩体中的地下水：地下水能改变岩石的物理力学 性质，在岩体的裂隙中产生静压力和浮力作用，地下水 在破碎岩体中的裂隙内流动时，这些坡碎岩将受到水的 动压力作用，从而使边坡的稳定性降低。
2、边坡维护
露天矿边坡，必须对其进行经常性的检查和维护，用以保证边 坡稳定，防止灾害发生。
建立一支边坡维护专业队伍，加强检查维修，必要时进行人工 放坡，铺上草皮，植上灌木，砌筑局部挡土墙或者预埋防滑坡 的木桩。
要设置排水网络，防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡，润滑层理; 深凹露天矿要在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或者疏 导的设施。排水网络包括以下三个部分：地表排水、地下排水、 立体排水系统。
在临近边坡进行爆破时，宜采用预裂和减震爆破法，减少单孔 装药量而增大孔数，减少每次延时爆破的炮孔数，以防止因为 露天爆破作业而破坏边坡的稳定性。
图 1－64平面型滑动示意图
图 1－65 楔型滑动示意图
（3）楔体破坏。楔体破坏多发生在边坡中具有两组结构面斜 交且在边坡上出露相交成楔形体。当两组结构面的组合交线的 倾向与边坡倾向相近，倾角小于坡面角且大于其摩擦角时，容 易发生沿着组合交线方向滑动的这种破坏，如图 1－65所示。 楔形破坏一般只涉及台阶。 （4）倾倒破坏。倾倒破坏多发生在层状结构边坡中，岩层成 一组平行的结构面，它们的倾向与边坡相反且倾角较陡，岩柱 或岩块绕某一固定基面转动而发生的破坏。如图 1－66所示。
随着矿山开采深度的逐渐增加，露天矿山 边坡的高度、面积、维护时间都要相应大 幅度增加，不然，边坡滑落灾害将日益突 出。
因此，边坡的稳定性越来越成为我国矿山 防灾的重点之一。
二、边坡失稳破坏类型
（1）圆弧形破坏。圆弧形破坏是发生在土体边坡和具有 散体结构、碎裂结构岩体边坡中，边坡失稳时滑动体是沿 着向上凹的弧形破裂而滑动。如图1－63所示。圆弧形破坏 是一种常见的破坏形式。
图 1－62 坡面岩体塌落示意图
图 1－63 岩体圆弧型滑动示意图
（2）平面破坏。平面滑坡是一种发生最多的破坏类型。在结 构上受结构面，如断层、节理、层理面和层状沉积层间抗剪强 度变化的控制，或受坚硬岩层和层间充填物接触的控制。尤其 结构面与边坡相倾向相近，结构面的倾角小于边坡角而大于岩 体内摩擦角时，易发生平面破坏。如图 1－64所示。