四川鸿图矿山工程有限公司 四川雅安 625000
摘要：露天矿山边坡一直都是露天矿山的专业重点、难点。只有基于边坡实际情况，采用科学合理的防护、治理方案，才能避免在露天矿山工程全过程中整体或者局部出现失稳现象。本文章分析露天矿山生产与边坡的安全问题，探究相关防护治理方法。
关键词：露天矿山边坡，边坡稳定，边坡防护治理
露天矿山的边坡主要由四部分组成，即清扫平台、安全平台、台阶坡面以及运输平台。伴随着开采作业时间、空间的推进演变，这四部分组成的状态也发生着变化，因此边坡系统通常是动态的、复杂的。在具体矿山开采过程中，尤其是大中型露天矿边坡问题表现尤为突出，露天矿山边坡的形变范围务必控制在国标、行业标准之内，才能达到边坡的稳定性的基本状态。
1 边坡稳定性主要影响因素
以公司施工的某矿区为例。该矿区矿层及顶、底板围岩均为石灰岩及白云岩，岩溶中等发育，矿层表面风化程度较弱，岩层稳定性好。矿区岩层划分为两个工程岩组，其一为弱风化致密坚硬厚层块状易溶石灰岩组，是本矿区开采的主矿层；其二为弱风化致密坚硬中厚至厚层块状可溶白云岩组，是本矿区主矿层的顶、底部矿层。矿区边坡最终高度152m，根据国家标准《露天矿边坡工程地质勘查规范》（YBJ13-89），属于中高边坡。
边坡变形及失稳的因素主要有边坡的地质构造、岩石的抗压能力及吸水能力、台阶高度、台阶坡度、结构面、地面水和地下水、爆破震动、气候等。
2 边坡防护治理工程的建设原则
（1）合理的矿山工程设计。矿山工程设计工作应在矿山建设施工之前开展，有效开展设计工作能有效降低工程建设中的不利影响。要想设计出的详细的工程方案，需要考虑到边坡的原始地质构造、坡度、岩性、土质受力等地质条件和当地的气候、矿山防排水要素。
（2）明确施工技术方案及技术交底。为了提升露天矿山边坡的稳定性、减少滑坡等不良地质灾害的出现并且有效降低工程投入成本等，应在矿山正常开采作业的过程中考虑实施综合性边坡防护治理工程。施工材料的选取尽量以就地取材为主。技术交底需逐级交底直到施工作业人员掌握为止。施工作业人员在施工时须按照设计的施工技术方案开展工作，当出现图纸与现场情况不一致的时候，施工作业人员须与管理者及时沟通交流，综合探究遇到的问题，然后决定是否调整施工作业。
（3）定期开展边坡养护作业。在完成平台开采作业后，如想维持露天矿山边坡长期稳定性，必须定期养护边坡。定期检查露天边坡工程的达标情况养护作业的重点，避免在下部矿山开采过程或者修复后的矿山因上部边坡工程问题频发，对整个矿山的稳定性造成影响。
3露天矿山开采工程施工步骤
露天矿山开采工程通常包括四个步骤：准备阶段、基本建设阶段、正常生产阶段、生态恢复阶段。
准备阶段：清除开采范围内、地面设施点的各种障碍物；矿床疏干与防水工作，即隔绝水源，减少后期流向边坡、采区的水。
基本建设阶段：建立地面与露天矿场内各工作水平面之间的矿岩运输通路，开辟台阶的初始工作线，以便进行剥离和采矿工作，也称之为矿床的开拓工作。
掘沟、剥离和采矿是露天矿在生产过程中的三个重要矿山工程。
正常生产阶段：矿山工程的发展，首先要开掘出入沟，然后再开掘开段沟，并铺设运输线路。当进行扩帮工程到一定位置，即平台足够宽时，便可需开掘下一台阶的通路。如此矿山工程便从第一台阶延深到第二台阶直至露天矿最底部。一边开采一边做好边坡防护，只有这样才能够减少边坡安全事故的发生。在矿山开采的过程中，随着开采深度的进一步增加，边坡的高度也会越来越高。爆破技术依然是矿山开采的主要技术，在应用此技术时不可避免地会产生剧烈的震动，从而对边坡的稳定性产生影响。
生态恢复阶段：是在矿床开采后期，利用采矿场排出的废石，堆土平整，使其变成农田、公园等。
4 露天矿山边坡防护治理施工的关键技术
在实施控制爆破、铲装、运输作业将矿石物料搬运离开最终平台后，紧接着就需要实施一系列露天矿山边坡防护治理施工技术措施，目前根据各种方法的特征可归为三类，即是水害治理、增大抗滑力及增加岩体强度。
4.1水害治理
边坡水害主要来自于大气降水、地下水。岩土中的水降低了岩体的物理力学参数，降低了边坡的稳定性。有效提高边坡的稳定性可以从疏排水着手，边坡常用的排水措施体现在地表水疏排以及地下水疏干两方面。其中地表水疏排指的是在边坡坡面修筑排水沟以及在坡顶修建截水沟，遇到岩体或地表裂缝还应充填深部、封闭端口。地下水疏干方法则为水平疏干孔、垂直疏干井以及地下疏干巷等。
在水害治理中，植物坡面防护技术应用的比较多。为使边坡状况尽可能与矿山周边景观相协调，应优先采取植物防护坡面技术。下表是公司实施边坡防护与治理工作的主要技术要求：
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4.2增大抗滑力
增大抗滑力主要分为两种方法即削坡减载法和减重压脚法。削坡减载法指的是对滑体上部、坡面进行减载，达到减小下滑力或降低坡面角的作用。减重压脚法指的是对滑体上部、坡面进行削坡，接着将削坡的岩土堆积于坡脚处，从而增大抗滑力以达到减小下滑力的作用，该方法需要保证坡脚够的排土空间充足。
4.3增加岩体强度
增加岩体强度的方法主要有锚杆加固法、抗滑桩加固法、挡土墙法、注浆加固法。具体运用时，需要针对边坡形态的不同具体考虑，例如锚杆加固法适用于有明确滑动面的硬岩。抗滑桩加固法则适用于滑面单一，且滑体较为完好的滑坡体中。挡土墙法则适用于滑体松散的浅层滑坡。注浆加固法则适用于岩体较为坚硬，同时裂隙连通的边坡。
5 结语
边坡防护治理的深入化有待持续研究和实践。主要原因在于边坡岩土具备以下性质：非均匀、非连续、空间复杂性、随着外因破坏过程渐进的时间和空间复杂性特点。边坡的稳定条件受开采作业的影响较大。
在露天矿山边坡防护治理施工中，施工作业人员应在保障边坡安全、风险可控前提下，针对不同的实际情况调整相应施工技术，同时保证各环节的施工质量，优质高效地完善矿山边坡防护治理工作，为露天矿山安全高效开采保驾护航。
参考文献：
[1]陈国山，等．采矿概论[M].3版.北京：冶金工业出版社，2016.
[2]李建林.边坡工程[M].重庆：重庆大学出版社，2013.
[3]杨杭.露天煤矿开采中高边坡的安全控制[J].黑龙江科学，2016.
作者简介：李元海（1985—），2008年毕业于西南科技大学，采矿高级工程师。