边坡稳定问题

1、边坡作业安全注意事项培训讲议一、边坡稳定问题在露天矿开采中，边坡稳定问题，与矿山开采的安全性和经济效 果关系重大。边坡设计过陡，虽然剥离量减少了，而边坡稳定性差， 易产生大滑坡，会给矿山安全生产造成危害。因此露天边坡矿角的陡 缓和边坡是否稳定，极大的影响露天矿开采的经济效益及人员和设备 的安全，甚至直接威胁着露天矿的寿命。一个既安全又经济的边坡角 的设定，对于露天矿来说，具有十分重要的意义。二、边坡工程露天矿边坡工程是以岩体为工程材料和工程结构，以采矿作业为 施工手段而形成的大型岩体工程，他所面临的工程问题是，根据边坡 岩体的工程条件和采矿工艺的约束，提供安全可靠、经济效益最大的 边坡设计方案

2、，研究边坡岩体在露天矿开采过程中环境应力场不断变 化时产生变形和破坏的规律，预测和控制边坡稳定状态，逐步实现生 产边坡的现代化管理，以求经济效益最大化三、露天矿边坡工程的主要特点1、由于矿体赋存空间的限制，构成露天矿边坡的岩体、结构、地下 水条件、以及原应力状态等都具有明显的不可选择性2 ,露天矿是历经几十年的开采过程逐步形成的，具有工程结构与使 用同步、过程实践与认识同步的特点3、就形成而言，是采矿工程的伴随工程，依附于采矿工程而存在， 他的形态很大程度上受采矿作业的制约，就运行而言，是采矿系统的 一个子系统，他的功能要服务于采矿工艺，又在很大程度上制约采矿 生产，边坡与采矿的整体观是处理一

3、切边坡工程问题的出发点4、随着大型采掘设备的应用，露天开采能力日益增加，最大限度的 加大露天开采深度成为当今采矿的一个总趋势，边坡工程规模愈来愈 大，工程环境越来越复杂5、露天矿边坡是矿山重大的安全性工程，必须而且能够在安全的前 提下，寻求经济效益最大化。边坡工程的多方案选择和优化具有明显 的时间效应，随着时间的推移，工程条件的变化所造成的安全系数和 可靠性降低，必须不断提高工程优化的水平边坡工程大体都要遵守三个工作程序，即工程勘察、工程设计和控制 实施四、边坡管理露天开采阶段边坡管理的主要工作是：控制边坡形成，执行边坡 设计；跟踪开采延深，搜集有关边坡地质资料，修正和实现原边坡设 计依据，并

4、为以后可能的改造设计准备新的依据；建立边坡体位移。、 地下水压和爆破震动力的检测系统，执行实时的稳定性预报，根据已 形成边坡的形态和工作状态，预测近几年的边坡稳定状况，以便矿山 安全组织生产，针对具体的边坡工程问题，采取适当的工程技术措施五、影响边坡稳定的主要因素随着露天采场的开采，破坏了边坡岩体的原始应力平衡状态，可能出 现个别失稳岩体，导致露天矿产生滑坡，影响边坡稳定性的主要因素 有，边坡岩体的岩性，结构面，水文地质条件，和爆破震动。此外边 坡高度、风化作用、边坡几何形状等也有一定影响1、岩性是指组成边坡的岩石的基本属性。包括岩石结构构造、孔隙度、 岩石强度等，它是决定岩体强度和边坡稳定性

5、的重要因素。由于岩石的成因类型不同，其结构与构造也不同，因而导致岩性 差异很大。岩石的构造对岩石的力学性质也有明显影响，岩石的孔隙 度增大，其强度降低，弹性模量减小，岩石的抗剪强度较弱，而大量 滑坡实测证实，滑坡大都是剪切破坏，因此岩石的抗剪强度是衡量边 坡岩体稳定的必要条件，通常坚硬致密岩石的抗剪强度较高，不易发 生滑坡，反之则易滑坡，坚硬致密岩石抗水抗风化能力强，切强度较 高，故不易发生滑坡，只有当边坡角过大和边坡高度过高时才产生滑 坡。通常滑坡发生在砂质岩；泥岩。、页岩、灰岩石及片理化的岩层 中2、结构面是影响边坡稳定的决定因素，他直接制约着边坡岩体变形、破坏 的产生和发展过程。岩体失稳

6、往往是沿着结构面发生1）结构面是指在地质发展的历史中，岩体内形成具有一定方向、一 定规模、一定形态和特性的面、缝、层、带状的地质界面2）结构面对边坡稳定的影响表现在：一是岩体内的结构面都是弱面， 比较破碎，较易风化，结构面中的缝隙往往被易风化的次生矿物充填， 因此淇抗剪强度较低二是孔隙、裂隙、节理等结构面发育的岩体， 为地表水的渗入和地下水的活动提供了良好通道，水活动的结果，使 岩石抗剪强度进一步降低。大量实例证实，滑体的滑动面和边缘轮廓， 都是受这些结构面的控制。很多边坡滑落，并不是由于岩石达到极限 强度破坏所致，而是由于结构面的强度决定了边坡的稳定性，滑坡一 般就是沿结构面发生的。因此，确

7、定边坡岩体的结构面极其强度，是 边坡稳定设计研究的主要问题。然而各级结构面所起的作用并非孤 立，是相互影响相互制约的，所以无论对任何地段岩体的工程地质评 价，都必须落实到具体部位，具体情况具体分析3、水文地质条件地表水的渗入和地下水的活动是导致滑坡的重要因素之一。露天矿的 滑坡多发生在雨季和解冻期，一般，地下水压可以降低边坡稳定性 20%30%。在保持安全系数不变的情况下，降低岩石裂隙水压，可 使边坡角加陡五至七度。4、爆破震动爆破震动的影响使露天矿边坡长期经受反复的爆破震动而遭受破 坏在考虑动力因素对边坡的影响时，普遍重视矿山爆破震动力，因 为爆破作业是每个矿山经常进行的。当爆破地震波通过岩

8、体时，给岩 体的潜在破坏面以附加的动力可使原结构面的规模增大条件恶化， 并可产生次生结构面（爆破裂隙），而促使边坡破坏。因此，在确定 露天矿最终边坡角时，应考虑爆破震动力对边坡稳定的影响5、其他影响因素在一定的地质条件下，露天矿边坡是否有足够的稳定性，主要取决于 边坡的高度和边坡角的大小。岩体中的自重应力是随着深度的增加而 递增的，欲保持边坡稳定，就必须随着边坡高度的增加而减缓最终边 坡角。风化作用亦会使原生结构面的规模增大，条件恶化，并可产生 风化裂隙等次生结构面，使岩石自身强度有所降低。因此，长时间的 风化作用势必对边坡稳定性产生不利影响，边坡在平面上的几何形态 对边坡岩体的应力状况有影响

9、，直接影响边坡的稳定性。圆形或近于 圆形的露天采场边坡要比其他形状的边坡稳定条件好。边坡在断面上 有直线型、凹形、和凸形三种边坡，凸形边坡具有上缓下陡的夕卜形， 符合露天矿边坡形成的特点，且增加了滑坡体的下部岩体重量，因而 有利于边坡体的稳定，人为因素也不可忽视，如在边坡上部堆积废石、 修建建筑物、构筑物等，可使边坡岩体中的滑动力加大，从而降低边 坡稳定性六、边坡破坏机理边坡岩体变形与破坏的发展过程，是岩体内部应力应变相互作用 的结果。作用于矿山边坡岩体上的力以自重为主，其次为构造力、渗 透力和爆破震动力等。边坡开挖以前，岩体内部应力场处于相对平衡 状态，随着露天矿采场的开挖与延伸，岩体在采场

10、一侧出现临空面， 失去侧向支撑力，引起岩体内部应力状态不断变化。在坡脚和坡顶附 近可能出现应力集中区和张力区，岩体应力的变化促使其产生新的变 形，且当岩体应力超过其强度时，导致岩体发生破坏。露天操场开挖 的结果，总是使边坡岩体向临空面方向发生变形和破坏。七、矿山边坡岩体变形的基本形式1、卸载回弹。由于岩体开挖使坡体内积存的弹性应变能释放产生的。 表现为坡体向采场临空面回弹膨胀；另外是使岩体结构松弛，为转入 后继的变形过程创造了条件，爆破会加深岩体结构的松散程度。】2、蠕滑。为剪切变形，包括沿原有结构弱面和潜在剪切面的蠕变滑 移，此种变形过程较缓慢，水的作用会加速蠕滑过程3、拉裂。包括沿完整岩石

11、的脆性拉断和沿原有陡倾结构面拉裂分离4、弯曲。细致被各类结构面分割的板状岩体的弯曲变形八、边坡治理与管理主要目的是为了改善边坡稳定性和吧潜在的事故减少到最低程 度。我国一些矿山通过实践总结出：早期发现、预防为主；查明情况、 对症下药；治早治好、防止恶化的边坡整治原则，同时采用以下几种 方法进行综合整治：1、清扫维护：在生产过程中应对边坡进行经常 性的清扫维护，将台阶上松散杂乱的滚石清除干净。如果在大区范围 内有破碎岩层存在，应及时刷帮或采取其他措施。2、疏干排水：之 水是最重要的稳坡方法之一。治水的原则是防止地表水流入边坡，设 法减小可能发生滑坡部位的地下水压。防止地表水主要采取截水沟等 方法

12、，降低地下水位主要采用疏干方法，如水平钻孔，竖直井疏干等 3、控制爆破：是维护露天矿边坡稳定有效的方法，主要方法有在靠 近最终边坡附近采用欲裂爆破，在岩石整体性差，节理裂隙发育。岩 石风化程度不一、难以形成欲裂面的情况下采用光面爆破，在欲裂爆 破和正常爆破之间采用缓冲爆破；临近边邦的生产爆破采用减震爆 破。严禁采用大爆破。4、人工加固：人工加固边坡是一种对岩体进 行人工补强的方法。可分为两大类，即以提高岩体的粘结强度为主的 注浆加固法和以增加滑动面摩擦力为主，外加支挡结构的加固法。后 者根据加固材料和支挡形式分为四类：1、挡墙2、锚杆（索）3、抗 滑桩4、综合支挡结构九、边坡稳定性监测边坡破坏

13、一般都有一个发生和发展的过程，在边坡破坏过程中， 可以采取适当方法进行边坡位移监测。这样可以对滑坡进行预报。边 坡监测的方法有：地面钢丝伸长计监测、。位移自动记录仪监测、钻 孔伸长计监测。钻孔剪切带监测、地面精密测量监测等，十、矿山采场边坡的安全管理1、矿山必须建立健全边坡管理和检查制度。当发现边坡有裂隙可能 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，受到威胁的人员和设备要撤到安全地点。2、矿山应选派技术人员或有经验的工人专门负责边坡管理工作，及 时消除事故隐患，在暴雨季节应加强对边坡、采场的检查，发现边坡 有塌方、滑落等威胁征兆时，有权制止采剥作业，撤出人员和设备， 并向矿场负责人报告，。3、对矿山边坡有变形和滑动迹象的，必须设立专门观测、监测点， 定期观察记录变化情况4、遇有岩层倾向与边坡坡面倾向基本一致，且边坡角大于岩层倾角 或有多组节理、裂隙结合的结构面内倾于采场；或有较大岩体结构弱 面切割边坡，构成不稳定的楔形体情况的矿山，必须采取有效的安全 措施5、露天矿山应按照由上而下的开采顺序，分成水平台阶正规开采，各作业水平台阶应保持一定的超前距离。严禁从下部不分段掏采，采 剥工作面禁止形成伞檐、空洞等6、放炮完毕后，必须及时从上而下撬掉险石、浮石，未清除前