非煤露天矿山边坡事故

四、边坡稳定性检测

边坡检测应遵循一定程序：收集整理基 础资料，现场检测，检测资料的分析与计 算，边坡稳定性评定。



1．收集、整理基础资料 主要收集的基础资料有矿区工程地质资料及有关 图件，如矿床地质勘探报告、水文地质资料、工 程地质资料；边坡存在形式和组合形式、一年内 的采场生产现状图及有关矿图等生产现状资料； 矿山以前发生的边坡坍塌事故基本情况、边坡岩 体观测资料等。工程地质参数有矿岩的走向、倾 向、倾角、硬度、体重、块度、湿度、内摩擦角 等。 基础资料的整理主要是指对收集的资料进行分类 整理，看其是否满足本次检测工作的需要，与以 往掌握的资料对比是否有变化等等。

4．边坡稳定性评定 根据检测资料和分析结论得出被检测边坡 属于稳定型边坡或不稳定型边坡的结论。 根据检测结果提出矿山边坡存在的问题， 尤其是对不稳定型边坡，要指出问题所在 和不稳定的原因，并提出相应的治理措施 和整改要求。
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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 所示。楔形破坏一般只 涉及台阶。
图 楔型滑动示意图
（3）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 所示。
非煤露天矿边坡事故 防治技术
20190312
一、边坡的概念 1、露天矿边坡的构成 露天矿边坡系指露天矿场四周由台阶、平 台和运输道等构成的倾向采场的岩体、常称为 露天矿帮。 2、边坡破坏的类型 1）塌落（崩落、坍塌）： 2）滑坡： 3）倾倒：
俄罗斯乌达奇内金刚石露天矿坑
山西河曲旧县煤矿露天坑
（1）塌落
三、边坡事故的预防


确保露天矿边坡安全是一项综合性工作，包 括确定合理的边坡参数，选择适当的开采技术和 制定严格的边坡安全管理制度。 1. 确定合理的台阶高度和平台宽度。合理的台阶 高度对露天开采的技术经济指标和作业安全都具 有重要意义。确定台阶高度要考虑矿岩的埋藏条 件和力学性质、穿爆作业的要求、采掘工作的要 求，一般不超过15m。平台宽度不但影响边坡角 的大小，也影响边坡的稳定。工作平台宽度取决 于所采用的采掘运输设备的要求和爆堆的宽度。




3．边坡检测资料的分析 指对现场检测的数据、资料进行综合分析，包 括3个方面的内容： (1) 根据工程地质资料和现场对边坡揭露岩体及 结构面的调查观测等资料，采用岩体结构分析法、 数学模型分析法和工程参数类比法等进行综合计 算和分析。 (2) 根据现场实测边坡各项参数对照国家有关规 定确定其是否符合要求。 (3) 确定影响边坡稳定的主要因素，边坡各项参 数对边坡稳定的影响，主要结构面对边坡稳定的 影响，采掘工作面上违章开采对边坡稳定的影响 等。

3．水文地质条件的影响 包括地表水的渗入和地下水。露天矿的 滑坡多发生在雨季或解冻期。当地下水赋 存于岩石弱面中时，水的作用显著增大岩 体的滑动力和减小弱面间的摩擦力，从而 使边坡的稳定性降低。


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4．开采技术条件的影响 包括边坡角，边坡形式、开采程序、推进方向 以及穿爆工艺等的影响。边坡角越小，边坡越稳 定；上部较缓、下部陡的边坡比上部陡、下部缓 的边坡稳定而经济；边坡出露的时间越短越稳定； 爆破震动作用也会影响边坡的稳定性。 5．其他影响因素 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； 地震活动的影响等，都会降低边坡的稳定性。
定义：坡面岩体突然脱离母体，迅速下落堆积 于坡脚，有时还伴随着岩石的翻滚和破碎。
图 坡面岩体塌落示意图
(2)滑坡
滑坡是指边坡岩体在较大的范围内沿某 一特定的剪切面滑动。
滑坡类型（按滑动面的形态） 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。如图所 示。圆弧形破坏是一种常见的破坏形式。

2. 正确选择台阶坡面角和最终边坡角。台阶坡面 角的大小与矿岩性质、穿爆方式、推进方向、矿 岩层理方向和节理发育情况等因素有关。工作台 阶坡面角的大小在各类矿山安全规程都作了详细 的规定。一般情况下，其大小取决于矿岩的性质： 松软矿岩，工作台阶坡面角不大于所开采矿岩的 自然安息角；较稳定的矿岩，工作台阶坡面角不 大于55°;坚硬稳固的矿岩，工作台阶坡面角不大 于75°。最终边坡角与岩石的性质、地质构造、 水文地质条件、开采深度、边坡存在期限等因素 有关。由于这些因素十分复杂，因此通常参照类 似矿山的实际数据来选择矿山最终边坡角。

5． 矿山必须建立高陡边坡稳定性监测系 统、建立健全边坡管理和检查制度，当发 现边坡上有裂陷可能滑落或有大块浮石及 伞檐悬在上部时，必须迅速进行处理。处 理时要有可靠的安全措施，受到威胁的作 业人员和设备要撤到安全地点。



6. 矿山应选派技术人员或有经验的工人专门 负责边坡的管理工作，及时清除隐患，发 现边坡有塌滑征兆时有权制止采剥作业， 并向矿上负责人报告。 7. 对于有边坡滑动倾向的矿山，必须采取 有效的安全措施。有变形和滑动迹象的矿 山，必须设立专门观测点，定期观测记录 变化情况。
倾倒破坏示意图
二、影响露天矿边坡稳定性的因素


1．岩石的物理力学性质 主要有岩石的硬度、凝聚力和内摩擦角等。一 般岩石的硬度越大越稳定。较常见的滑坡一般是 在沙质岩、泥岩、灰岩、第四纪堆积物及片理化 的岩层中发生。 2．地质构造 主要是由节理、裂隙、层理、断层和破碎带以 及极不稳定的软岩夹层和遇水膨胀的软岩面等形 成的弱面。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。



2．边坡现场检测 边坡现场检测主要有以下内容： (1) 边坡的各项参数，如边坡的结构、表土厚度、 边坡走向长度、边坡高度、各类平台的宽度、各 种边坡角度等。 (2) 边坡岩体构造和边坡移动的观测。岩体构造 主要指断层、较大的节理等结构面。要求绘制结 构面在边坡的位置，记录有关参数。边坡移动的 观测是指用仪器或简易设备探测边坡岩体的位移 规律或不稳定性。 (3) 边坡的整体观测检查。主要检查在生产边坡 上是否存在违章开采的情况，如伞檐、阴山坎、 空洞等违章开采位置、范围及严重程度等要草绘 成图。
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 所示。
平面型滑动示意图

3. 选用合理的开采顺序和推进方向。在生 产过程中要坚持从上到下的开采顺序，坚 持打下向孔或倾斜炮孔，杜绝在作业台阶 底部进行掏底开采，避免边坡形成伞檐状 和空洞。一般情况下应选用从上盘向下盘 的采剥推进方向，做到有计划、有条理的 开采。

4. 合理进行爆破作业，减少爆破震动对边 坡的影响。由于爆破作业产生的地震可以 使岩体的节理张开，因此在接近边坡地段 尽量不采用大规模的齐发爆破，可以采用 微差爆破、预裂爆破、减震爆破等控制爆 破技术，并严格控制同时爆破的炸药量。 在采场内尽量不用抛掷爆破，应采用松动 爆破，以防止飞石伤人，减少对边坡的破 坏。