露天矿边坡稳定性的安全因素分析.pdf

维普资讯 2008年2月 矿 业安全 与环保 第35卷第 1期 露天矿边坡稳定性的安全因素分析 于庭安，戴兴国 (中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙410083) 摘 要：露天矿边坡稳定性是影响或困扰露天矿山，特别是深凹露天矿 山的重大安全生产难题。随 着开采规模不断扩大和深度增加，边坡工程也随着增高增大，边坡的安全性与稳定性对矿 山也更重要， 边坡稳定性的安全分析的重要性 日益显露。因此，边坡稳定性的安全因素分析对矿山的生产具有重要 的意义，它是矿 山边坡安全管理信息的来源和决策的依据。 关键词：露天矿 ；边坡稳定性；破坏模式；影响因素 中图分类号：TD824．7 文献标识码：A 文章编号：1008—4495(2008)01—0Cr73—04 随着开采深度的不断增加，我国一些露天矿 山 贯穿于生产过程的始终，开采的过程就是边坡形成 相继转入地下开采，形成的高陡深凹露天边坡 ，对采 的过程 ，它是一动态过程。边坡从地表开始，最初只 空区围岩的破坏极易诱发坡脚失稳而发生滑坡，如 有一个或几个台阶，最终可能形成含有数十个台阶 板石沟铁矿、眼前山铁矿、石人沟铁矿等。 的高大的岩体边坡，其形成过程一般需要数年或更 据不完全统计，在我国露天矿山中，不稳定边坡 长时间。边坡工程的最终形成亦标志着工程功能的 或具有滑坡危险的潜在不稳定的边坡 占边坡总长度 完结和废弃。 的15％一20％，个别的高达 30％以上。 2 露天矿山边坡破坏模式 因此，弄清边坡稳定性安全因素，对保证深部开 采中的安全生产，具有重要的理论与实际意义。 有关学者经大量的研究后，提出了我国露天矿 山边坡的变形与破坏模式分类 1【]：①金川模型—— 1 露天矿边坡特征 1【。】 反倾边坡的倾倒破坏 ；②葛洲坝模型——沿水平软 1)露天矿边坡一般较高，从几十米到几百米， 弱层面的整体滑动；③塘岩光模型——顺层的快速 走 向从几百米到数千米，其揭露的岩层多，边坡各部 滑动；④白灰厂模型——坐落式平推滑动；⑤盐池河 分地质条件差异大，变化复杂，岩体暴露时间长、破 模型——滑动倒塌。各类边坡破坏的地质模型如 碎、完整性差，岩体的强度低； 图 l一5所示。 2)露天矿最终边坡是 由上而下逐步形成的，上 变形破坏模式 部边坡服务年限长，下部边坡服务年限短，因此上下 避 部边坡的稳定性也不相同，具有时效性； 3)露天矿场每天频繁的穿孔、爆破作业和车辆 行走，使边坡岩体受到经常性的震动影响； 4)边坡是随着露天矿开采作业而形成的，其稳 时间 定性不断发生变化。 图1 金川模型 边坡的类型按坡体成分可分为岩石边坡、泥土 边坡、沉积物边坡、构筑堆坡和尾矿坝；按几何形状 帮 变形破坏模式 可分为倾斜边坡、内陷边坡和外鼓边坡。 露天矿边坡的主要特点是岩体开挖与边坡形成 收稿