内蒙古太平矿业有限公司 内蒙古巴彦淖尔市 051300
摘要：露天金属矿山边坡稳定性监测及灾害预警作为矿山安全管理的一项重要工作,为保障矿山安全，就必须对其严谨控制，本文针对日常影响因素提出相应解决措施。
关键词；矿山安全；地质结构；安全性；
引言：长山壕金矿为内蒙古乌拉特中旗浩尧尔忽洞金矿，现有矿区位于内蒙古乌拉特中旗新忽热苏木地区，矿床以9100E勘探线附近F2断层为界可分为东、西两个矿段，并呈“弧”形展布。东矿段：分布在11100-9200勘探线间，矿化带长1860m，矿化带最宽304m，最窄10m，平均宽度183m。矿化带形态：在9300-9700勘探线间为NEE65°，长460m，平均宽度170m；在9700-11000勘探线间为NE50°，长1400m，平均宽度190m，并北东延伸，矿脉倾向北西，倾角70°～87°。西矿段：分布在9200-6800勘探线间，矿化带长2340m，矿化带最宽140m，最窄10m，平均宽度65m。矿化带形态：在6800-7400勘探线间为NEE67°，长700m，平均宽度93m；在7400-8300勘探线间为NEE83°，长1000m，平均宽度67m；在8300-9100勘探线间为EW，长，760m，平均宽度38m。
矿山现开采方式为露天开采，公路开拓，汽车运输方式、陡帮剥离、缓帮采矿工艺，年生产矿石1000万吨，矿山现已形成东、西两个露天采场，东露天采场长度1780m，宽1270m，最高标高1696m，最低开采标高1404m。
一、矿区及矿床地质概述
1. 地层
本区出露的地层为中元古界白云鄂博群尖山岩组、哈拉霍疙特岩组和比鲁特岩组。与典型的白云鄂博群剖面相对比，其岩性特征与典型剖面基本吻合，但缺失最下部的都拉哈拉岩组和最上部的白音宝拉格岩组和呼吉尔图岩组。主要岩性有：片麻岩、红柱石片岩、变砂岩、二云石英片岩、石英岩、变粒岩、角砾岩、灰岩、大理岩、石英脉等。
2.构造
矿区构造由四个断裂构造带和浩尧尔忽洞向斜构成，浩尧尔忽洞向斜位于中部，其两翼分别分布着一条脆—韧性剪切带和一条脆性断层带，总体构造带走向为NEE向和NW 向，为区域NW 向构造NE盘的次级构造，是矿区成矿、控矿构造带
二、露采边坡稳定性分析
长山壕金矿床平均品位低，赋存形态自上而下陡立，适合露采，不适宜地下开采，露采边坡稳定性主要与岩体的物理力学属性、组合关系。软弱面的发育程度、应力变形状态、几何边界条件、水的赋存状态、坡形、边坡轴线走向与主要结构面的关系等密切相关。
矿区岩体的主要岩性粗划为二类：变砂岩出现频率高，总厚度超过钻孔揭示厚度一半为一类型；片麻岩、红柱石片岩、石英片岩划为另一类，两类岩性的矿物组合、力学性能有很大的差别：片岩类石英等坚硬矿物含量较高，石墨、绿泥石、碳质等片状软弱矿物含量较少，云母在局部富集，片理化作用较强烈，但叶理指标一般较低，这种结构类型能保持片岩类岩石的抗压、抗剪、抗拉等力学属性较高且较稳定，不均一性和各向异性稍小。显现出由层面构成的贯通性宏观软弱面发育较少，大部为显现软弱面。而变砂岩类岩石石英等坚硬矿物含量虽不低，但石墨、绿泥石、碳质等极软弱矿物含量高。云母等中低强度矿物含量也不少，虽叶理指标不高，但易在局部富集，形成软弱夹层和叶片状、薄层层理发育带。软弱夹层和薄层层面发育带均构成贯通性宏观软弱面，对露采边坡的稳定构成较大威胁。
矿区破碎带虽较发育，除顺层破碎带外，其走向与露采边坡长轴走向有一定的夹角，对边坡的破坏比层面软弱夹层和薄层层面带要小，影响边坡的稳定性降为其次。
矿区地貌类型显示，钻孔揭示矿区为非高压力区。地应力以自重垂应力为主。现代构造应力对边坡的稳定性影响不大。
矿区含水层不太发育，隔水层的隔水性能好，疏干上部风化裂隙含水层中的地下水后，其它类型裂隙含水体中的地下水水量少。对露采边坡的稳定性影响不大。大气降水是破坏露采边坡稳定性的主要水源。当小时或日降雨强度达到大雨时，超过表层土壤、岩石的吸附以及大气的蒸发，多余水量形成洪水，对边坡冲刷或沿裂缝下渗降低岩体抗滑稳定，对露采边坡造成巨大威胁。
长山壕金矿床露采边坡的几何边界条件较差，因矿体走向与岩层走向、倾角基本一致，边坡长轴走向线不可避免与层面软弱夹层、薄层层面带、顺层破碎带等贯通性宏观软弱面的走向、倾角一致，且无厚大坚硬围岩可做依托、支撑，支撑厚度一般仅2-10m，难以达到围岩稳定的要求。且矿体在局部宽度较大时，将会削弱支撑体的连续性，把坚硬围岩截断呈支离破碎。
地层岩性较复杂，强风化岩体厚度不大；岩溶不发育，岩石强度以高为主，岩体以较完整的块体状结构为主，围岩以脆性围岩为主，夹软弱围岩；断裂破碎带、软弱夹层；天然应力状态低，以自重应力为主；围岩稳定性一般
三、长山壕金矿边坡滑坡情况
长山壕露天金矿生产从2006年至今，已进行13年，随着东北、西南采场的不断延深，边坡高度不断加大，滑坡规模越来越大，滑坡的频率也愈加频繁，仅2016~2017年就发生较大规模的滑坡9起。西南采场集中在北帮边坡，东北采场滑坡则在南帮中下部和北帮均广泛分布。在边坡不稳定的情况下必须加强露天边坡稳定性监测，采取有效防治措施。
四、长山壕金矿边坡稳定性监测手段及方法
1. 采用边坡雷达监测手段。
在2014年8月引入了先进的实时边坡稳定性监测雷达系统，并在2017年9月又引入了一台同型号最新版本雷达，通过该设备的投入使用我公司技术人员可对重点施工区域和破碎带附近边坡进行24小时不间断实时监测，辅以指派专人进行日常边坡巡查，我公司对东西采坑边坡情况有了全面深入的了解，这对我们在采坑生产过程中的安全防护工作是极为重要的。
边坡稳定性监测雷达系统（GroundProbe SSR）其工作原理是在空间上通过一堵扫描后的边坡面，提供一个面向或者背离雷达天线方向运动的连续性亚毫米测量，通过多次测量监测表面距离产生的变化反应边坡表面产生的形变，通过数据分析判断边坡表面形变情况，当边坡表面形变值超过临界稳定值会发出警告，通过分析判断，和现场确认，确实存在滑坡风险时及时按照雷达管理办法通知相关人员撤离现场工作设备和人员，降低安全风险。
截止今年12月，雷达共计成功预警11次其中2018年成功预警2次，及时疏散了相关区域的人员和设备，极大地减少了滑坡可能带来的损失，有效地发挥了边坡监测雷达在露天采场中的安全预警作用，通过边坡监测雷达对边坡安全监测预警，在雷达监测范围内2018年未发生一起因边坡滑坡造成设备损失及人员的伤亡事件。
2. 采用人工埋桩检测预防边坡滑坡
露天采场、排土场及堆浸场边坡重点部位及易滑坡区域实施人工埋桩监测手段，监测桩有49个，主要用于监控新发现的边坡不稳定区域。通过定期的人工监测和数据分析，及时掌握边坡重点区域的稳定性状态，保证露天采场的人员、设备安全和生产安全。截止2018年12月共获得监测数据1270个，为边坡的稳定性研究提供了参考依据。
五、长山壕金矿边坡稳定性防治
（1）正常爆区采用多排孔微差爆破，在矿山日常生产过程中，爆破在矿岩介质中形成的振动效应是无法消除的，边坡失稳只有在爆破振动强度达到一定数值时才会发生，振动的强弱取决于震源能量的大小，震源能量的大小取决最大一响的药量，在生产过程中往往一次爆破几十个到几百个孔，多个孔的爆破能量叠加就会对边坡产生很大的振动效应，采用多排孔微差爆破能够减小爆破振动叠加，只要微差爆破的间隔选择得当，就可降低振波的强度，减小对边坡的影响。
（2）临近边坡采用预裂孔爆破技术，为了使爆破地震波不能到达需要保护的边坡或减弱其作用强度，在临近边坡的区域采用预裂爆破，沿边坡界线钻凿一排较密的平行钻孔，每孔装入少量炸药，在采掘带未爆破之前先行起爆，从而获得一条有一定宽度并贯穿各钻孔的裂缝，爆破的地震波在裂缝面上强度大为削弱，从而保护边帮。
（3）在生产中，我公司预裂孔施工采用直径为110mm潜孔钻穿预裂孔，预裂孔距为1米，线装药密度0.4kg/m， 12米台阶一次爆破，与主爆区微差时间为42ms，炮孔依次为临近边坡预裂孔、缓冲孔、主爆孔。预裂孔布置在边坡线上，并采用间隔装药装药结构缓冲孔壁峰值压力，减小对炮孔周围岩体的破坏。
六、结束语
通过上述监测手段使我们能够掌握边坡稳定情况，给安全生产提供有力保障，通过微差爆破和临近边坡的预裂爆破技术，大大减小了爆破振动对边坡的影响。为公司的发展安全发展提供有力保障。
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