露天矿滑坡事故及防治技术培训

露天矿滑坡事故及防治技术培训CONTENTS目录01露天矿滑坡概述02滑坡的类型与特征03滑坡事故的成因分析04典型事故案例分析CONTENTS目录05滑坡的预防措施06滑坡的治理技术07预警与应急处置01露天矿滑坡概述露天矿边坡的构成要素边坡的基本构成单元露天矿边坡由台阶、台阶上部平盘、台阶下部平盘、台阶坡面、台阶坡面角、台阶高度、台阶坡顶线、台阶坡底线等构成。台阶的功能分类台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、清扫平台、运输平台等，不同平台在边坡稳定和生产作业中承担不同功能。最终边坡的定义最终边坡是指开采到最终界面的台阶所组成的边坡，最终边坡角是指最终边坡坡面与水平面之间的夹角，是边坡设计的关键参数。边坡演化与安全挑战随着矿山开采深度增加，露天矿山边坡的高度、面积、维护时间相应大幅增加，边坡滑落或坍塌灾害的风险日益增加，需加强动态管理。滑坡的定义与危害

滑坡的定义露天矿边坡滑坡是指边坡岩体在较大范围内沿某一特定的剪切面滑动，导致岩体失稳的现象。

滑坡的主要危害滑坡事故会造成大量人员伤亡和设备损坏，如2023年内蒙古阿拉善盟新井煤业露天煤矿滑坡事故造成53人死亡、6人受伤，直接经济损失20430.25万元。

对生产的影响滑坡可掩埋采场作业面、阻断运输通道，导致矿山停产，影响生产进度和经济效益，同时治理滑坡需投入大量人力、物力和财力。露天矿滑坡的主要特点

滑动类型多样，平面滑坡占比高露天矿滑坡主要包括平面滑坡、楔体滑坡、圆弧滑坡、倾倒滑坡及复合滑坡五种类型，其中平面滑坡因沿单一层面滑动，发生事故最多，危害较大。

发展具有阶段性，变形至崩落可预测滑坡活动通常经历不稳定因素积累、重力崩坠、平衡恢复三个阶段，各阶段历时随岩石性质、构造活动等因素变化，可通过监测捕捉变形预兆。

诱因复杂，受多因素综合作用滑坡诱因涵盖设计（边坡角不合理）、地质（岩体结构面）、水文（地下水）、爆破（震动）、几何形状及管理等多方面，是内外因素共同作用的结果。

突发性与破坏性强，后果严重部分滑坡（如圆弧滑坡中后期）发展迅速，速度快，易掩埋设备、阻断运输通道，甚至造成重大人员伤亡，如内蒙古新井煤业2023年事故致53人死亡。02滑坡的类型与特征平面滑坡平面滑坡的定义与特征平面滑坡是指边坡岩体沿着单一层面或软弱结构面发生的滑动，滑面倾角通常大于其内摩擦角，是露天矿发生事故最多的滑坡类型。其滑动面多为岩体中已存在的断层、节理或层理等弱面。沿单一层面的滑坡此类滑坡一般规模较大，滑动面为岩体中原生的层理面或沉积间断面。当滑面倾角大于岩体的内摩擦角，且下方因开采形成自由面时，易沿该层面发生整体滑动。坐落式平推滑移型滑坡滑面具有复合形态，主体滑面为岩层弱面，滑坡后缘多呈近似圆弧形，由构造节理等追踪发展而成，倾角逐渐变陡。主滑面较为平缓，滑体的滑动变形速度相对较小，常表现为缓慢的平推式移动。典型案例与致因分析大连FH石材厂“2003.10.31”边坡坍塌事故即属此类，因矿岩节理发育、断层泥质填塞物潮湿减小粘着力，且坍塌岩体断层面坡角（35度）大于岩层倾角（20度）及自然安息角（37-38度），导致顺层滑动。楔体滑坡01楔体滑坡的定义与特征楔体滑坡是指边坡岩体中由两种或多种结构面（如断层、节理、层理）相互交切形成楔形失稳体，沿组合交线方向发生的滑动破坏。其规模一般较小，但破坏机理复杂，受结构面组合特征控制显著。02楔体滑坡的形成条件当两组结构面的组合交线倾向与边坡倾向相近或相同，且交线倾角小于边坡角而大于岩体的内摩擦角时，楔形块体在重力作用下易发生失稳滑动。此外，楔形块体两侧存在自由面或其他结构面，下部被采空或存在软弱夹层时，更易诱发此类滑坡。03楔体滑坡的典型案例与危害在露天矿山开采中，若未充分考虑岩体结构面的分布特征，楔体滑坡可能导致台阶局部坍塌，威胁坡下作业人员与设备安全，影响矿山正常生产进度。例如，某露天矿因未及时处理边坡中的楔形危岩体，在爆破震动触发下发生滑坡，造成设备损坏和生产中断。04楔体滑坡的识别与防治要点识别上，需通过地质调查和岩体结构面测量，分析结构面的产状、组合关系及与边坡的空间位置。防治措施包括：清除不稳定楔形块体、采用锚杆（索）加固楔体及周围岩体、在坡脚设置抗滑挡墙或抗滑桩，同时优化爆破参数，减少对楔形块体的扰动。圆弧滑坡

圆弧滑坡的定义圆弧滑动滑坡指其滑动面是弧形状的，常见于土质滑坡。这类滑坡一般要经过坡角蠕动变形，滑坡后缘张裂扩张和滑坡中部滑床断裂贯通三个阶段。

圆弧滑坡的特点圆弧滑坡前期发展缓慢，中后期发展迅速，滑坡速度很大，散体结构的破碎岩体或软弱沉降岩边坡滑坡多属于此类。

圆弧滑坡的形成条件圆弧滑坡常见于具有较厚的第四系覆盖层的岩土质边坡中，第四系覆盖层的土形成近似圆弧状滑面。倾倒滑坡结构特征：反倾边坡与陡倾结构面倾倒滑坡多发育于反倾边坡结构，即边坡岩体中的结构面倾向与边坡坡面倾向相反，且结构面倾角通常较陡。此类滑坡的破坏机理独特，是在岩体自重作用下，岩块发生向外倾斜直至崩塌的破坏形式。变形过程：从微裂到崩塌的渐进发展初始阶段，边坡岩体沿反倾结构面产生错动，形成微细错动裂纹；继而裂纹发展为明显裂缝；随着岩层层面进一步错动，裂缝两侧产生差异变形，岩层逐渐向外倾斜，最终导致崩塌。破坏范围：局部性台阶失稳为主倾倒滑坡往往局限于台阶坡面范围内，一般不会导致整个边坡的大规模下滑，其破坏规模相对较小，但仍会对台阶坡面作业人员和设备构成直接威胁。复合滑坡复合滑坡的定义与特征

复合滑坡是指在具有较厚第四系覆盖层的岩土质边坡中，上部覆盖层形成近似圆弧状滑面，下部岩体沿结构面滑动的组合式滑坡类型，兼具土质滑坡与岩质滑坡的双重特征。常见发生地质条件

多发育于第四系松散堆积层与下伏基岩接触面明显、岩土层物理力学性质差异显著的边坡，如露天矿排土场及覆盖层较厚的自然边坡区域。破坏机理与演化阶段

通常经历坡角蠕动变形→覆盖层圆弧滑面形成→下部岩体沿结构面剪切→整体失稳贯通三个阶段，前期变形缓慢，中后期因滑面贯通导致滑动速度急剧增大。典型工程防治思路

需采用"上部截排水+中部削坡减重+下部抗滑桩锚固"的综合治理方案，如对覆盖层区域设置截水沟和坡面防渗，对基岩滑动段采用预应力锚索加固。03滑坡事故的成因分析边坡参数设计不合理

边坡角设计过大设计的边坡角过大是导致边坡失稳的常见原因。边坡角越大，稳定性越差，虽能降低排土场堆存成本，但易引发安全生产风险，对矿坑作业人员及设备构成威胁。如内蒙古阿拉善盟新井煤业有限公司露天煤矿事故中，就存在随意合并台阶形成超高超陡边坡的问题。

台阶高度与平台宽度不匹配合理的台阶高度和平台宽度对露天开采的技术经济指标和作业安全意义重大。平台宽度不仅影响边坡角大小，也直接关系边坡稳定。若台阶高度过高或平台宽度不足，会削弱边坡的整体稳定性，增加滑坡隐患。

未按设计施工导致参数失控实际生产中，不按设计施工，如合并台阶、超挖坡脚等行为，会使边坡实际参数偏离设计值。内蒙古新井煤矿事故中，未按初步设计施工，随意合并台阶，导致局部台阶角达70°，整体边坡角突破安全阈值，最终诱发坍塌。地质因素的影响岩体结构面的控制作用岩体中存在的断层、节理、层理和破碎带等结构面，是控制滑坡体滑动面和边缘轮廓的关键因素。大量滑坡实例表明，边坡失稳多沿这些弱面发生。岩石物理力学性质的影响岩石的硬度、凝聚力和内摩擦角等物理力学性质直接影响边坡稳定性。一般而言，岩石硬度越大越稳定，而砂质岩、泥岩、灰岩及片理化岩层易发生滑坡。不良地质构造的潜在威胁极不稳定的软岩夹层、遇水膨胀的软岩面以及不整合接触面等不良地质构造，易形成潜在滑动通道，显著降低边坡整体稳定性，如刚果（金）某露天矿南帮滑坡受不整合接触面控制。地下水的作用降低岩体强度地下水渗入岩体后，会软化岩土体，降低其抗剪强度，尤其对软弱夹层和遇水膨胀的软岩影响显著，易诱发滑坡。产生静水压力岩体裂隙中的地下水会施加静水压力，减小结构面的有效正应力，降低摩擦阻力，削弱边坡稳定性。引发动水压力地下水在破碎岩体裂隙内流动时产生动压力，推动岩体沿软弱面滑动，是边坡失稳的重要诱因之一。冻融循环破坏在寒冷地区，地下水冻胀产生微裂缝，融化后孔隙水压升高，反复冻融循环加剧岩体结构损伤，如内蒙古阿拉善煤矿滑坡事故中冻融作用加速了边坡失稳。爆破作业的影响

爆破震动对边坡稳定性的破坏矿山爆破产生的震动荷载反复作用于边坡，使岩体结构面松动、扩展，降低边坡稳定性。当爆破参数设计不当或边坡存在软弱结构面时，易诱发滑坡事故。

控制爆破技术的应用台阶采掘接近采场设计境界时，为维护边坡稳定性，应采用减震措施，如光面爆破、预裂爆破、缓冲爆破等控制爆破方法，减少单孔装药量而增大孔数，减少每次延时爆破的炮孔数。

爆破作业的安全管理要求在临近边坡进行爆破时，必须严格控制爆破参数和作业流程，避免因露天爆破作业而破坏边坡的稳定性，确保爆破震动在边坡允许的安全范围内。边坡几何形状的影响

边坡高度与稳定性关系当坡面角不变时，边坡高度越高，其稳定性越差。露天采矿中，随着开采深度增加，边坡高度显著增加，滑落风险随之加大。

边坡角对稳定性的影响当边坡高度不变时，边坡角越大，稳定性越差。设计过陡的边坡角（如超过岩体自然安息角）是引发滑坡的重要原因，需根据地质条件合理确定。

边坡平面形态的影响从水平断面看，凸向采场的边坡易受拉应力作用而破坏，不利于稳定；凹向采场的边坡表面水平压应力较集中，可增加阻止岩体下滑的摩擦力，更有利于稳定。

台阶数量与组合效应边坡台阶数量越多，结构越复杂，潜在的失稳风险点增多。合理设置台阶高度、平台宽度及坡面角，可降低整体边坡的失稳概率。管理因素的影响

安全管理体系不健全部分露天矿山领导安全意识淡薄，未按规定配备专职安全管理人员，安全管理制度缺失或执行不到位，导致安全工作管理漏洞，增加边坡失稳风险。

开采作业不规范违反从上到下的开采顺序和推进方向，超挖坡脚、在边坡上部违规堆置废石和设备，破坏边坡应力平衡，降低边坡稳定性，易诱发滑坡事故。

安全检查与维护缺失未建立健全边坡定期检查、维护制度，对边坡隐患未能及时发现和处理。如未及时清理危石、未定期检查排水系统有效性等，导致小隐患演变成大事故。

违规操作与监管不力存在无证开采、非法开采、不按设计规范开采等行为，缺乏有效的监督管理。例如不设置工作台阶、边剥离边开采的掠夺式开采，严重破坏边坡稳定性。04典型事故案例分析内蒙古阿拉善盟新井煤业有限公司露天煤矿坍塌事故

事故概况与损失2023年2月22日13时12分许，内蒙古自治区阿拉善盟孪井滩生态移民示范区内蒙古新井煤业有限公司露天煤矿发生特别重大坍塌事故，造成53人死亡、6人受伤，直接经济损失20430.25万元。80米高的边坡在30秒内倾泻而下，滑塌体土方量约500万立方米。

事故直接原因未按初步设计施工，随意合并台阶，形成超高超陡边坡，在采场底部连续高强度剥离采煤，致使边坡稳定性持续降低，处于失稳状态，边帮岩体沿断层面和节理面滑落坍塌。

应急处置问题应急处置不力，未能及时组织现场作业人员逃生，造成重大人员伤亡和财产损失。

事故主要启示一是要牢固树立安全发展理念，建立以安全生产为核心指标的安全文化；二是严格履行安全生产主体责任，严格按照设计施工、开采；三是对高陡边坡建立边坡稳定监测系统、进行边坡稳定性分析，发现隐患快速处置；四是积极施行"三全管理"机制；五是提升应急处突能力，定期开展应急逃生培训演练。江西某露天采石场滑坡事故

01事故概况2007年5月31日16时15分，江西省某露天采石场发生滑坡事故，约1500m³的岩石突然滑落，造成15人死亡、3人重伤。该采石场岩石属砾凝石灰石，破裂结构面较多，采用全段高开采，高度达35m。

02直接原因该矿违反开采设计规范，违章作业，未制订边坡安全防护措施。因坡面约3m处有高压电线杆，被迫停止上部开采，但坡面下部仍继续开采，致使边坡逐渐变陡并出现前倾，最终导致边坡失稳滑坡。

03事故教训小型露天采石场需严格按照开采设计规范作业，合理确定边坡参数，严禁乱挖滥采和超挖坡脚。必须建立健全边坡安全管理制度，配备专职安全管理人员，加强边坡检查与维护，及时消除安全隐患。大连FH石材厂边坡坍塌事故

事故概况2003年10月31日16时10分，大连市甘井子区大连FH石材厂采矿场发生边坡坍塌，坍塌矿石约4800立方米，造成3名作业人员死亡。

直接原因矿岩节理发育、小断层多，坍塌梯段坡面风化作用强，断层面泥质填塞物因潮湿减小粘着力；坍塌岩体断层面坡角35度，大于岩层倾角（20度），横断面重心与支撑点间坡角约50度，远大于岩石自然安息角（37－38度），导致矿岩顺层滑动。

事故教训未按规定分台阶开采，作业前未检查清除边坡上方危石，未建立安全管理制度，放炮员无证上岗，安全管理存在严重漏洞。05滑坡的预防措施合理确定边坡参数

科学设定台阶高度与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具有重要意义。平台的宽度不但影响边坡角的大小，也直接影响边坡的稳定。在设计中需结合矿山的地质条件、岩石力学性质和采用设备的性能、规格尺寸综合确定。

正确选择台阶坡面角与最终边坡角台阶坡面角和最终边坡角的选择需谨慎。边坡角设计过缓，虽稳定性较高但会增加剥离工作量和成本；角度过大则稳定性差，易引发滑坡。应根据岩体结构、地质构造及边坡高度等因素，确定安全合理的角度值，避免因角度失控导致事故。选择适当的开采技术

01合理选择开采顺序与推进方向生产过程中必须采用从上到下的开采顺序，应选用从上盘到下盘的采剥推进方向，以维护边坡原始应力平衡，避免因开采顺序不当引发边坡失稳。

02严格控制爆破作业参数在临近边坡进行爆破时，宜采用预裂爆破、光面爆破、缓冲爆破等控制爆破方法，减少单孔装药量，增大孔数，控制每次延时爆破的炮孔数，以降低爆破震动对边坡稳定性的破坏。

03优化台阶设计与开采工艺根据矿山地质条件、岩石力学性质及设备性能，合理确定台阶高度、坡面角和最小工作平台宽度，严禁合并台阶形成超高超陡边坡，避免“掏底开采”等野蛮作业方式。边坡位移监测边坡位移监测的重要性在有滑坡危险的地区设置各种量测仪器，分析测点位移矢量分布规律，可判断边坡的破坏模式，查明水的诱发作用，当位移产生加速度时，可作为预报滑坡发生之时间。常用监测仪器与方法包括埋设于钻孔或巷道内的钻孔引伸仪、倾斜仪以及利用声、光等的非电量测仪等。在水文孔内设水压计进行监测是比较敏感的方法。通常简易的位移监测法则是用几何测线法；设置连续自动监测兼报警系统则是努力研究的方向。监测数据的应用边坡位移监测数据被用于构建滑坡预警模型，分析位移随季节及降雨量的变化，判断边坡的破坏模式，如平面滑动、圆弧滑动、倾倒式破坏等，并可预报滑坡发生时间。中国大冶铁矿东露天采场象鼻山采区和智利丘基卡玛塔露天铜矿曾成功预报大规模滑坡。疏水排水措施

地表排水系统构建拦截和旁引滑体以外的地表水，设置截水沟防止地表雨水流入矿坑冲刷边坡、润滑层理；深凹露天矿在坑外周围设置防山洪、防泥石流的阻挡或疏导设施，构建地表排水网络。

地下排水工程实施汇集和疏导滑体中的地下水，采用电渗排水、电化学加固等方法；在水文孔内设水压计监测地下水活动，对富水地区边坡制定地下排水方案，必要时钻引水孔排水。

立体排水体系应用结合地表排水与地下排水形成立体排水系统，实现地下水疏干；通过排水网络有效降低岩体孔隙水压力，减弱地下水对岩体强度及稳定性的破坏作用，践行"防水即是防滑"理念。制定严格的边坡安全管理制度建立健全边坡管理和检查制度明确边坡管理职责，定期对边坡进行检查，记录边坡状况，及时发现和处理潜在隐患，确保边坡处于安全稳定状态。设立专门观测点与监测机制对有变形和滑动迹象的矿山，必须设立专门观测点，采用位移监测、声发射技术等手段定期观测记录变化情况，为预警和治理提供数据支持。配备专业边坡维护队伍组建专业的边坡维护队伍，负责边坡的日常检查、维护、加固等工作，确保各项防治措施有效落实，保障边坡安全。制定应急预案与响应机制针对可能发生的滑坡灾害，制定详细的应急预案，明确预警、撤离、抢险救援等措施，定期组织应急演练，提升应急处突能力。06滑坡的治理技术减重削坡压脚

技术原理与核心作用通过降低斜坡坡度、坡顶减重并将减载岩土回填于坡脚，调整边坡力学平衡条件，提高边坡稳定性。适用于因坡体上部荷载过大或坡脚支撑不足导致的失稳隐患。

适用场景与典型应用多用于个别台阶边坡的局部稳坡处理，尤其适用于中小型滑坡或边坡变形初期阶段。例如，对露天矿采场中因台阶过陡、坡面岩体破碎而产生局部滑塌风险的区域进行处理。

施工要点与注意事项需合理确定削坡范围和坡脚压载量，确保减重与压脚协同作用。削坡时应采用分层开挖，避免对未扰动岩体造成二次破坏；坡脚压载材料宜选用透水性好、强度较高的块石或土石料，并分层压实。

与其他措施的协同配合常作为综合防治方案的组成部分，可与排水系统、抗滑桩、锚杆（索）加固等措施联合使用，形成“削坡减载-坡脚加固-排水疏干”的立体防护体系，提升整体治理效果。控制爆破技术

控制爆破的定义与作用控制爆破是露天矿临近边坡开采时采用的减震技术，通过优化爆破参数减少对岩体结构的破坏，维护边坡稳定性，主要包括光面爆破、预裂爆破、缓冲爆破等方法。光面爆破技术要点沿设计边坡轮廓线钻设密集炮孔，采用不耦合装药，爆破后形成平整坡面，保留边坡岩体完整性，适用于中硬岩边坡，可有效控制超挖和坡面裂隙发育。预裂爆破技术要点在主爆区之前爆破轮廓炮孔，形成预裂缝，阻隔主爆区冲击波对边坡的影响，预裂缝宽度一般为5-10cm，适用于高陡边坡或对平整度要求高的最终境界。爆破参数优化措施采用小孔径、小装药量、多段微差起爆，控制单响药量和爆破震动速度，一般要求边坡质点震动速度不超过2.5cm/s，确保边坡岩体原有结构面不产生新的破坏。锚杆锚索加固

技术原理与作用机制锚杆或锚索通过预施拉应力锚固滑体，利用其抗拉强度传递坡体内部应力，提高边坡岩体的整体性和抗剪能力，阻止滑体沿软弱面滑移。

主要应用场景广泛应用于露天矿采场滑块治理，尤其适用于存在潜在滑动面、节理裂隙发育的边坡加固，可单独使用或结合挂网喷浆等护坡措施。

关键施工要求施工需严格控制钻孔深度、角度及锚固力，确保锚杆（索）深入稳定岩层。落实加固措施需及时，一旦边坡位移显著、滑坡形成，加固工程将难以见效。

与其他措施的协同常与减重削坡压脚、控制爆破等措施联合使用，形成综合防治体系，例如某露天矿对1335-1365m高度主滑段采用锚索加固结合上部削坡方案，有效控制了牵引式滑坡。抗滑桩加固

抗滑桩的结构类型抗滑桩主要包括大截面积排式单桩与抗滑链等形式，还涵盖钢管桩、承台式抗滑桩、排架式抗滑桩等多种类型，可根据边坡具体情况选择应用。

抗滑桩的构造特点通常以钢筋或废旧钢轨作骨架，插入预先钻好的钻孔中，再浇注混凝土而成，能有效提供抗滑阻力，增强边坡稳定性。

抗滑桩的适用场景适用于露天矿采场滑块治理等场景，当边坡位移显著、滑坡形成前及时应用，可有效阻止坡体滑动，是应用较普遍的加固措施。

抗滑桩的作用原理通过桩体插入滑动面以下的稳定地层，利用桩体与周围岩土体的相互作用，承受并传递滑坡推力，阻止坡体沿滑动面滑移，从而加固边坡。挡墙法

挡墙法的适用条件挡墙法在露天矿采场应用有限，主要适用于边坡岩石风化严重、易造成小范围塌方的削坡后路段，或用于个别台阶边坡的局部稳坡。

挡墙法的作用机理通过在坡脚或其他适当部位设置挡墙，利用其自身重量和结构强度，抵抗边坡土体或岩体的下滑力，从而增加边坡的稳定性。

挡墙法的施工注意事项在露天矿采场应用挡墙法时，需特别注意挖墙基时可能诱发滑坡，因此施工前应充分评估边坡稳定性，确保施工安全。

挡墙法的常见类型在滑坡防治中，常见的挡墙类型包括抗滑挡墙、加筋挡墙、锚定板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙等，可根据具体地质条件和边坡情况选择适用类型。岩土性质改良

注浆加固技术通过