露天矿高陡边坡稳定性研究现状及发展趋势 黄震

露天矿高陡边坡稳定性研究现状及发展趋势黄震

发表时间：2018-03-28T11:14:06.610Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：黄震

[导读] 摘要：社会在不断向前发展，国家整体经济水平及综合国力都不断增强，社会生产离不开能源的支持，因此为了满足社会不断发展的需要，矿产资源的开发力度在不断增强，我国露天矿的矿石产量已经达到非常大的高度，这其中铁矿，金属矿等资源占据所有矿产资源的五分之四左右，建筑材料则已经达到了百分之百。

新疆凯盛建材设计研究院（有限公司）新疆乌鲁木齐 830000

摘要：社会在不断向前发展，国家整体经济水平及综合国力都不断增强，社会生产离不开能源的支持，因此为了满足社会不断发展的需要，矿产资源的开发力度在不断增强，我国露天矿的矿石产量已经达到非常大的高度，这其中铁矿，金属矿等资源占据所有矿产资源的五分之四左右，建筑材料则已经达到了百分之百。并且随着时代的不断发展，针对露天矿的开采力度还在不断增大，因此需要进一步挖掘露天矿的开采潜力，在矿产资源的不断开发利用过程中需要促进边坡稳定性的增强，因此加强对于露天矿高陡边坡稳定性的研究是非常有必要的。本研究重点针对露天矿高陡边坡的稳定性以及发展趋势展开了详细的探究，结合大量的国内外资料，经过一系列的现场勘查分析了露天矿高陡坡边缘的特点以及露天矿边坡工程的特点，然后分析了现阶段露天矿高陡边坡稳定性的发展现状以及露天矿边坡稳定性研究存在的问题，最后分析了露天矿高陡边坡稳定性的发展趋势。

关键词：露天矿；高陡边坡；稳定性；研究现状；发展趋势

1.前言

现阶段的矿产资源开采，露天矿占据的比例越来越大，随着针对露天矿的开采力度越来越大，大部分的露天矿都已经进入了深凹开采阶段，因此导致矿产开采难度越来越大，开采事故也频发，所以给人民的经济以及生命安全都带来了极大的损失，因此研究露天矿高陡边坡稳定性受到了越来越大程度的关注。

2.露天矿边坡工程的特点

露天矿边坡工程有其自身的特点，不同于水利水电工程、公路工程等其他岩体边坡，只有深刻认识这些特点，才能准确地开展滑坡稳定性研究，其特点主要有如下几个方面：

2.1工程活动的多样性和影响因素的复杂性

露天矿边坡工程的复杂性除了表现在地质结构空间分布的随机性之外，还突出表现在：（1）工程活动的多样性，体现在露天开采和井工开采的复合作用，很多露天矿上部边坡加陡、到界、闭坑、内部排土等，同时进行露天转井下开采，使得边坡几乎全部处于采矿岩移动范围内。（2）影响因素的耦合作用，体现在降雨诱发的水压变化和爆破震动引起的岩体损伤破坏。

2.2边坡工程的时效性

为了减少初期基建开拓工程量及其费用，缩短基建时间，使露天矿尽快投产，以便产生良好的技术经济效益，露天矿的边坡大多属于临时性边坡，服务年限长短不一，对其稳定性评价的要求亦就不尽相同，只要能保证相应期间的生产与安全即可。露天矿边坡工程施工的时效性决定了其稳定性评价也具有时效性。

2.3边坡及岩体的可变形性

不但可以允许边坡岩体产生一定的变形，甚至可以允许产生一定的破坏，只要这种变形及破坏不致影响露天矿的安全生产即可。这样要求在保证在矿山的服务年限内不至于发生大滑坡前提下，确定使露天采矿能取得最大技术经济效益的、最陡的边坡角。

2.4边坡稳定性认识的阶段性、循环性和动态稳定性

露天矿开采活动贯穿于矿山服务期限的始终，而且露天矿开挖本身就是一种最有效、最直接的工程勘察活动，随着露天矿开采，对矿山工程地质条件的认识可以不断的深化，具有阶段性及循环性。可见边坡稳定是一个动态稳定的过程，为此应尽可能地调节不同阶段的工程地质勘察、评价工作的内容与目标，以便与露天矿的生产及露天矿边坡稳定性评价的不同阶段相适应

3.边坡稳定性研究现状

3.1工程地质分析方法

工程地质分析法是通过地质的勘察过程中得到的数据和依据，对影响边坡的因素通过力学机制和变形地质体进行分析，在分析的中对边坡的稳定性状况以及未来发展趋势进行探究。矿山的土质条件非常的复杂，所以在勘察的过程中要详细的采样，这样得到的结果才确保真实有效，工程地质分析法在滑坡模式的探索方面有独特的价值。

3.2可靠性分析方法

岩石的土体具有离散型，性质不稳定，在工程的施工过程中对于安全性很难保障，有很多的不确定性因素在里面。所以在分析的过程中把边坡的很多具体因素都列入其中，比如地下水、岩体性质等，在这些变量的影响下可以得到合理的分布函数，得到函数之后就可以用破坏概率和可靠指标来评价出边坡的安全指数，这样的分析方法可靠又失误少，可以将即将工程安全的评价标准当做可靠性分析的目标。

4.露天矿边坡稳定性研究存在的问题

边坡对岩体的影响的结果只会是损伤和破坏，每一个信号、每一个微震、每一次内部的变化也都是在反馈着边坡的变化，所以这些问题必须被勘察研究人员所重视。

4.1对于边坡的内部的变化预测不到位

在过去对边坡的稳定性的研究中主要是停留在坡体的表象，即表面上的形态以及表面的土壤的研究，这种研究过于片面，在坡体内部的事实很可能被隐藏，也就是隐患。坡体内部的微震等问题如果不能及时被发现，岩质边坡的失稳就会在毫无征兆的情况下发生，边坡表面位移事实上就是内部的变化，但是这种变化不能被严格的发现，这是预测方面的瓶颈。边坡位移的发生肯定是要滞后于微震活动，传统的检测是边坡表面位移监测，依据变形量以及变形的速度度等指标判断位移曲线的发展趋势，这种在时间上的争取并不能从实质上解决问题，边坡失稳前岩体内部微震活动的孕育、演化如果可以被考察到才是解决实质性问题的重要途径。

4.2缺乏对地质环境劣化的分析方法

在露天矿的开采过程中损伤扰动区是控制边失稳主要因，也是边坡变形的主要原因，所以对于环境恶劣化的一些数据的分析就显得极为重要，但是现阶段这种分析方法很欠缺。岩体的破坏在实质上是一定能量的耗散过程中能量释放的效果，这种效果对于岩体的损伤在现