露天边坡安全防护与治理措施分析

露天边坡安全防护与治理措施分析

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天津水泥工业设计研究院有限公司天津300400

摘要：露天开采工程中，边坡稳定性直接关系到整个工程的安全性，露天矿山开采期间很容易受到外界因素的干扰，包括环境、地质、水文等信息，为了提高露天边坡的稳定性与安全性就要注重安全防护与治理措施的应用，改善露天边坡结构，最主要的是维护露天边坡的稳固，支持露天矿山长期稳定的开采。

关键词：露天边坡；安全防护；治理

1露天矿边坡的特点

露天矿边坡与其他工程边坡如交通、水系等形成的边坡对比而言，存在着下述特征：

其边坡大部分落差较为显著，所延伸的距离从数十米乃至数百米，走向长也是由数百米乃至于数千米之外的长距离均有可能，所以，会揭露大量的岩层，不仅如此，由于其边坡相对较大，大部分为陡坡，甚至和地面保持近乎于垂直，抑或是鹰嘴状，不论是地质环境或是地貌条件均有着相当显著的差异，存在着一定的复杂性和多样性；逐渐形成的边坡，其上坡长度可达几十年，较低的边坡，服务长度较短，在底端的开采可以被废除，顶部和底部对边坡的稳定性要求不一样；由于矿场作业连续开采穿孔、爆破作业和运输等一系列长期连续工作的影响，其岩体势必会遭受一定的干扰，不免受到震动等方面的冲击；其产生源自于爆破、开挖机械等操作，暴露在外部的岩石通常缺乏维护，因而导致整个岩体愈发破碎，由于易遭受风化，进而出现裂缝，由此也导致整个岩体的整体性受到相当大的冲击，影响其强度。

2露天矿山边坡安全影响因素

2.1岩石性质

露天矿山边坡经常会因为各项因素影响而出现失稳问题，其中基础原因就是岩石构造和岩石性质。

2.2自然因素

自然因素对露天矿山边坡性能的影响，主要体现在气候环境的变化，加速岩石风化速度，并对风化过程机械与化学变化产生影响。

2.3水文地质

水文地质对矿山边坡性能的影响主要分为几个方面：地下水动态变化、地下水埋深、地震作用力、孔隙水压力、岩土体下滑力作用力以及岩土强度等。

2.4人为因素

露天矿山生产作业的实施，均需要由人员来完成，如果在开挖与填筑过程中工艺控制不当，释放出边坡内应力，导致边坡原有平衡被打破，使得边坡出现失稳问题。

3露天边坡常见安全问题

3.1难以维持边坡稳定性

露天矿山开采作业的实施，必须要针对边坡问题进行全面分析，掌握其各类问题发生原因，结合实际情况来提高边坡稳定性，争取减少滑坡、失稳等问题的发生，是保证采掘作业安全性与高效性的关键。就实际采掘生产现状来看，行业快速发展背景下，各类机械设备不断更新，开采技术水平也持续提高，露天矿山不断延深，开采深度持续增加，导致深凹露天矿边坡高度不断增加，再加上采掘需要进行一定爆破作业，振动使得边坡稳定性降低。

3.2露天边坡灾害增加

为满足社会发展对矿产资源的需求，露天开采程度不断增加，相应的在开采作业逐渐深入的背景下，露天开采需要面对的挑战也更大，露天矿山边坡灾害越来越多，逐渐成为威胁矿山安全的关键。深凹露天矿边坡高度增加，开采深度越来越大，涌水量增加，地应力对边坡造成的影响也更大，如果地质条件恶劣，未提前采取有效防护治理措施，必定会出现边坡问题，产生重大灾害事故。

4露天边坡的安全防护与治理措施

4.1安全防护

本文例举矿山露天边坡结构中的几类安全防护措施，从根本上提高露天边坡的安全水平，预防露天边坡出现倾斜、坍塌的风险问题。

首先露天边坡安全防护时详细分析露天边坡的稳定性，获取边坡稳定性的基本信息后，才能设计出安全防护的方案。露天边坡具有一定的破坏机理，稳定性分析的过程中采用相关的计算方法，评估边坡的稳定性，计算分析中先采用定性分析的方法，常见的方法有：图解法、类比法等，找出影响边坡稳定性的几点因素，掌握边坡结构的地质状态，之后定量分析露天边坡的类型，定量分析方法有极限平衡法、数值分析法，综合分析露天边坡后才能准确地实行安全防护。

第二在露天边坡中提出安全防护的原则，安全防护时遵循力学平衡的原则，合理调整边坡结构的力学状态，确保边坡结构的稳定性，防止出现结构失稳的情况。露天边坡的安全防护原则分为预防处理和补救处理，规避露天边坡结构中潜在的风险，避免露天边坡出现风险，了解了露天边坡的安全防护原则后才能制定出可用的治理方案。

第三是露天边坡安全防护时的状态监测技术，专门监测露天边坡的结构状态，及时发现露天边坡中的风险问题。例如：露天边坡安全防护状态监测中采用安全管理体系，根据露天边坡的需求编制安全管理体系，全面监控矿山开采中露天边坡的状态，重点监测露天边坡的长度、高度以及台阶状态，围绕露天边坡设置出定期观测的点，实时获取露天边坡的结构状态，降低露天边坡事故的发生机率。

4.2治理措施

露天边坡安全防护中实行边坡治理技术，边坡处理有利于提高矿山开采的安全性。结合上文中表述的安全防护，提出几点治理的措施，如下：

首先是矿山露天边坡治理时的加固技术，露天边坡中经常会遇到滑坡事故，由此本文以滑坡事故为例，分析露天边坡加固技术的应用。露天边坡中不同的地理位置，加固技术也明显不同，加固前先要清除边坡为主的渣土，再设置锚杆钢筋砼挡墙，边坡中采用15m的锚杆，同时配置0.45m厚的钢筋砼挡墙，支护露天矿山的边坡结构，保障边坡结构的稳固性。

其次是露天边坡的应急治理措施，露天边坡中会遇到突发性的事故，为了预防突发性的边坡失稳，就要提前掌握露天边坡的结构信息，同时制定出应急治理方案，专门用于应对露天边坡结构中的突发事故。露天边坡的应急治理中，一旦发生边坡事故就要采用取样试验的方法，先要分析出边坡土体的结构受力、滑坡区以及地层厚度等，在此基础上选择合适的应急治理措施。

然后是露天边坡治理时把控好各项治理参数，确保参数与治理方案的协调性，有助于提高露天边坡的稳固水平。露天边坡治理的过程中，收集好与露天边坡相关的数据、参数，综合分析参数、数据对露天边坡的影响，按照参数信息确定出露天边坡治理方案中的参数，以便科学治理露天边坡的结构问题。

最后在露天边坡治理中确定矿山开采的条件，明确矿山开采时的条件才能降低露天边坡的失稳风险，促使露天边坡可以达到安全治理的规范。开采条件规定了露天矿山的开采环境，从露天矿山的生产实况出发，设计出露天边坡中台阶结构的高度，还要制定出边坡治理的顺序，按照顺序进行露天矿山的开采，由此减少露天边坡的风险性。露天边坡治理时的开采条件中，一定要明确禁止掏底开采，防止破坏露天边坡的基础部分，可以采用分层开采的技术方法，露天边坡开采的台阶不要超过15m，在保障露天边坡稳定的前提下完成矿山的开采。

5结束语

总之，矿山露天边坡的安全防护与治理措施，应该结合露天边坡的实际情况，重点考虑露天边坡中常见的安全风险及影响因素，进而改善边坡安全防护与治理的措施，维护好露天边坡结构。露天边坡结构中全面落实安全防护与治理措施，防止边坡中出现安全风险。

参考文献

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