露天矿山最终边坡稳定性综述.docx

露天矿山最终边坡稳定性综述

摘要：本文主要针对露天矿山最终边坡稳定性进行了概述。主要论述了影响边坡稳定性的因素，包括地下采空区、工程地质条件、风化作用、、人类的工程作用以及气象条件、露天边坡角、边坡控制爆破等种种因素，分为外部因素和内部因素。以及最终边坡角的确定。露天边坡稳定性的研究对实际生产有重要的意义。关键词：露天矿山；边坡稳定性；影响因素；边坡角

随着开采深度的不断增加，我国一些露天矿山相继转人地下开采，形成的高陡深凹露天边坡，对采空区围岩的破坏极易诱发坡脚失稳而发生滑坡

1露天矿山边坡定义

岩体、土体在自然重力作用或人为作用而形成一定倾斜度的临空面。

2影响露天矿山边坡稳定性的因素

2.1外部因素

2.1.1爆破对边坡稳定性的影响

爆破对边坡的影响主要是震动为保持露天矿最终边坡的稳定性，根据某露天铁矿采场各区段岩性和最终边坡垂直高度等多种因素，设计了不同的临近边坡的控制爆破方案

2.1.2台阶高度和平台宽度的影响

确定台阶高度和平台宽度要考虑矿岩的埋藏条件和力学性质，以及穿爆作业和采掘工作面的要求。我国大中型矿山的台阶高度为8—15m。平台宽度不但影响边坡角的大小，也影响边坡的稳定，因此台阶的最小宽度必须保证运输和安全的需要。

2.1.3边坡角与边坡高度的影响

在边坡角相同的条件下，边坡越高稳定性越差，这是由于边坡自重力加大使边坡滑动的剪切力也相应增加。增加量与滑体体积的增加成正比，而抗滑动剪切的内聚力的增长与滑体面积成正比，增长量较小。当边坡高度一定时，边坡角越大，边坡越不稳定。

2.1.4台阶坡面角和最终边坡角的影响

台阶坡面角的大小也与矿岩性质、穿爆方式、推进方向、矿岩层理方向和节理发育情况等因素有关。在一般情况下，台阶坡面角大小取决于矿岩的性质:松软矿岩的工作台阶坡面角小于矿岩的自然安息角，较稳定的矿岩的坡面角小于55°，坚硬稳固的矿岩的坡面角小于75°。

2.1.5采矿区的影响

对于有空区边坡，边坡岩体的塑性区分布却大不相同，其塑性区分布范围随着开挖的进行有减小的趋势，坡面上出现明显的拉伸破坏区，不利于边坡稳定，采空区的存在对边坡的稳定性造成一定影响。

2.2地质因素

2.2.1岩石性质与结构构造的影响

岩石是在一定的地质作用下，由各种矿物按一定规律聚集而形成。岩石的矿物组成和结构构造对岩石的性质起主要作用，并影响着岩石抗风化能力。岩石矿物成分与结构构造主要影响岩石的力学性质和强度，对岩体性质乃至边坡稳定性起重要的作用。

2.2.2岩体孔隙度的影响

岩石的孔隙度影响岩石的吸水性。随着孔隙度增大，岩石的强度降低、弹性模量减小，从而影响岩体的抗压、抗剪、抗弯和抗拉强度。

2.2.3岩体结构面的影响

结构面就是在岩体内形成具有一定方向、规模、形态和特性的面、缝、层、带状的地质界面。结构面直接影响着边坡岩体变形、破坏的发生和发展过程，主要体现在以下几个方面：

1） 岩体的结构面都是弱面，较破碎，易风化，结构面中有裂缝，抗剪强度较低；

2） 孔隙、裂隙、节理为地表水的渗人及活动提供了良好的通道，使岩石抗剪强度进一步降低；

3） 结构面影响滑体的滑动面及边缘轮廓，甚至决定了边坡破坏的类型。结构面的成因（原生、次生、构造）、规模、连续性与间距、起伏度与粗糙度、结合状态和充填物都对边坡的稳定性产生影响，尤其结构面与边坡临空面走向关系的影响最大。典型的结构面破坏类型分为平面滑坡、楔体滑坡、倾倒滑。

2.2.4地应力的影响

地应力除自重应力外，还包括地质构造的残余应力、水应力、震动应力、温差应力等。地应力的存在会增加边坡岩体向自由面变形，使原有裂隙进一步扩大或造成新的卸荷裂隙，从而降低岩石强度，增高坡底的应力，减小边坡的稳定性。随着开采深度的增加，地应力也随着增加。

3如何保证边坡的稳定性

1） 加强地质调查。矿区地质调查是露天矿边坡稳定性分析的基础，包括矿区岩石类型、岩体结构面、水文地质调查、边坡滑落情况、自然边坡等。

2） 在生产上，确定合理的边坡角、坡面角、开采顺序和推进方向，做到有计划、有条理地开采。

3） 采用削坡减压和减重压脚等边坡减重措施，抑制滑坡体的进一步发生和发展。边坡坡体减重是控制边坡失稳体活动的有效措施。

4） 在边坡下部坡脚采用抗滑桩、锚杆（索）、挡

墙及注浆等加固支挡工程。

5） 松动爆破破坏滑面，使附近岩体的内摩擦角增大，采用切断弱面回填法，增强岩体的整体性；同时使地下水通过松动岩体，降低地下水位。

6） 对边坡岩体进行地下水排放疏十，降低边坡的地下水位。采用挖沟排（截）洪、矿区地面防渗、防水堤坝和整治河道，控制地下水的水源。

7） 在开采中合理选择爆破方法，在施工和运输过程中采用减、防震措施，减少震动对边坡的影响。

8）