矿山露天开采境界优化及边坡稳定性分析

露天矿山边坡稳定性影响因素及分析方法研究摘要：本文分析了露天矿山边坡特点及露天矿山边坡稳定性的影响因素，研究了边坡的稳定性情况，最终得到了新设计露采边坡合理坡型设计参数，并对现有边坡提出了有效的安全稳定性治理措施，确保该矿露天边坡的安全，为该矿安全稳定生产奠定了基础。

关键词：露天矿山；边坡稳定性；影响因素；分析方法一、露天矿山边坡稳定性影响因素1岩体特征及结构影响在岩体特征因素中，岩性特征的内容一般包括岩体本身的自重、孔隙度、岩体的内聚力、抗压强度和抗剪强度。

此类特征的存在，都会在一定层面上影响到露天矿山边坡的稳定性，尤其是岩体自身的抗剪强度的大小，能够直接决定了露天矿山边坡的是否会产生滑动，发生事故。

一般而言，露天矿山中的岩体本身具备的抗剪强度越高，对于露天矿山边坡的稳定性越有正面的帮助[2]。

在岩体结构方面，当岩体自身在结构上足够稳定，一定会影响露天矿山边坡的稳定。

当露天矿山边坡出现滑动时，滑动的轨迹具有一定的规律，即会伴随着露天矿山岩体的结构构造顺溜下滑。

此时，如果露天矿山的边坡坡向和山体的结构面之间的交线倾斜角度一直，那么滑动事故就会发生，此时作为采矿管理人员就需要针对该项问题进行关注和解决。

反之，当岩体结构面中的黏粒含量比较少，表面的颗粒之间十分粗糙，泥质物质的填充物料越单薄，此时的露天矿山边坡稳定性更高。

2人类采矿活动影响在人类采矿活动影响因素中，主要包括三点，分别是爆破震动荷载、附加荷载以及开采顺序和推进方向。

其一，在开展露天矿山爆破施工时，会使边坡岩体本身的应力受到一定的影响，如果应力集中区在不断扩大至一定程度后，就会造成露天矿山边坡滑动事故。

对于爆破振动而言，其主要是由边坡所受到的振动频率以及速度快慢决定，而影响此类结果的因素包括岩石本身性质、地质、炸药量等。

其二，附加荷载为露天矿山施工团队在边坡顶部堆积机械、废弃石材、矿山钻车、挖掘机等矿山开采设备自带的重量，都会对露天矿山山体形成附加性的荷载，继而降低边坡的稳定性。

机|械|工|程—科教导刊（电子版）·2019年第06期/2月（下）—284露天开采边坡稳定性分析及滑坡防治措施张浩洋（承德市五洲地质测绘有限公司河北·承德067000）摘要露天开采边坡工程和其他工程相比，其具有一定的特殊性，本文首先分析了露天矿边坡的特点、破坏形式以及影响边坡稳定的因素，对边坡稳定性进行了分析，最后提出几点安全防治措施。

关键词边坡稳定性露天矿边坡特点、破坏形式防治措施中图分类号：TU45文献标识码：A 0引言露天开采边坡安全问题是现在矿山面临的主要问题之一，边坡的岩土物质性质、设计参数、生产工艺、生产技术、露天矿周边环境以及管理员管理等因素，随着社会经济水平的不断提高，露天矿山的开采规模也越来越大，开采深度也在不断增加，然后会形成凹陷采场或深凹采场，这就造成了边坡的又高又陡，会很容易造成滑坡事故，所以要及时采取相关措施避免该类事故的发生。

1露天矿边坡的特点、破坏形式以及影响边坡稳定的因素1.1露天矿边坡的特点露天矿山开采过程决定了边坡的工程地质条件，随着露天矿山的不断开采，边坡也总是处于动态变化的过程，在开采过程中，各种工作平台、出入坑线以及堑沟等复杂的结构群体会使边坡工程系统更加复杂，而边坡稳定性只在矿山服务年限内有要求，可以允许岩体有一定程度的破坏和变形。

1.2露天矿边坡破坏的形式露天矿边坡破坏形式主要受工程地质条件来控制，根据破坏机理的划分，露天矿边坡破坏的主要形式有四种：平面破坏、楔体破坏、圆弧形破坏。

平面破坏主要指某一主要结构面发生的直线型滑动。

楔体破坏指在边坡岩体中有两组或两组以上的结构面和边坡相交，然后在岩体相互交切处呈现楔形体发生的破坏。

圆弧形破坏主要指边坡在破坏时呈现出圆弧状的下滑破坏。

1.3影响露天矿边坡稳定性的因素影响露天矿边坡稳定性的主要因素有内在因素和外在因素，内在因素主要指组成边坡岩土的性质、地质构造、岩体风化、岩体结构、岩体初始应力以及边坡的坡度等；外在因素主要指外界水的影响、工程载荷条件、震动以及人为因素等。

新疆马朗一号露天煤矿边坡稳定性分析摘要：由于我国独特而复杂的地质条件及社会发展需求，滑坡和高边坡的稳定性已成为具有中国特色的一个重大工程问题。

露天矿边坡作为大型人工边坡，其稳定性直接关系到生产与人民生命财产安全，从而影响国民经济的发展。

因此，对露天煤矿边坡稳定性的工程地质预测方法进行研究具有重要的意义。

关键词：工程地质开采防治一、工程地质岩组特征井田内主要分布有第四系、古近系、白垩系、侏罗系及石炭系地层。

（一）松散岩组（A）全区分布，由风积、残积亚砂土和地表砾石组成。

近地表处发育有盐碱胶结的盐碱壳，胶结较好，坚硬，遇水即散，平均厚度3.92m左右。

该岩组一般无胶结，为散体结构，结构体呈颗粒碎屑状，遇水塌陷，伴有地基沉降、边坡坍塌位移，属极不稳固型。

（二）风化岩组（B）古近系安集海组、白垩系及侏罗系浅部风化层，风化深度一般 50m。

该组地层岩石完整程度遭受破坏，成碎块状、薄饼状及短柱状，近散体结构（Ⅳ），风化裂隙较发育，一般岩石结构未发生改变。

经风化后岩石力学性质有所降低，略低于新鲜岩石，属不稳固型。

（三）无煤岩组(C)：侏罗系下统三工河组地层、未风化的古近系安集海组、未风化的白垩系下统土谷里克群和侏罗系中统头屯河组地层为无煤岩组，该岩组不含煤。

为湖泊相沉积，底部为灰色、黄绿色砾岩夹粗砂岩细砂岩，中上部为灰、灰绿、紫红色泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩、细砂岩、迭锥灰岩和炭质泥岩的薄层，常见水平纹理及微波状层理，与下伏的八道湾组地层呈整合接触，局部区域与石炭系呈不整合接触。

三工河组地层厚16.65-54.27m，平均厚34.95m。

Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级结构面均发育，彼此交切的结构面多被充填，或为泥夹碎屑、或为泥膜。

结构面光滑度不等，形态不一。

结构体形态为碎屑和大小不等、形态不同的岩块。

易形成小型岩层滑动，易软化泥化。

结构面摩擦系数一般 0.20－0.40。

岩石的机械强度低于同类岩石的正常范围，属不稳固型。

（四）含煤岩组（D）侏罗系中统西山窑组和侏罗系下统八道湾组地层为含煤岩组。

露天矿山边坡稳定性研究摘要：随着我国基础建设的大力发展，水泥及砂石料的需求量一路攀升，市场竞争日趋激烈的今天，为实现资源的充分利用，矿山边坡问题日益突出。

边坡稳定性不仅影响矿山的自身稳定和安全，而且直接影响开采成本。

因此，对边坡稳定性的分析就显得格外重要，它为矿山的安全开采、资源充分利用提供科学的依据。

关键词：露天；矿山；稳定性；分析前言石灰石矿山普遍为露天矿开采，共性的问题是随着深度的加深和开采范围的扩大，加上复杂的工程地质条件、水文地质条件及爆破的影响，必然引起边坡的位移，位移的大小直接反映了边坡的稳定程度。

露天矿边坡在其服务年限内的稳定性，-直是矿业生产部门及地质人员最为关心的课题。

因为它不仅直接关系到作业人员及设备的安全，同时也影响着生产的顺利进行。

为此，对边坡进行破坏模式和边坡稳定性计算分析，确定边坡角的推荐值成为矿山开采工作的首要任务。

云南永保特种水泥有限责任公司金山分公司石灰石矿山，许可开采标高介于2500~2916m，高差为416m，为高边坡，边坡的危害等级为Ⅲ级，边坡安全等级为Ⅱ级。

稳定性分析采用收集资料、工程地质测绘、工程地质钻探、原位测试、三维地形测量等手段，通过不平衡推力传递系数法校核萨尔玛法得到的边坡稳定系数，按正交试验法进行边坡最优边坡角的选取。

1项目概况矿山位于丽江古城西南水泥有限公司厂区北侧，地理坐标北纬26°58′02″～26°58′34″、东经100°20′32″～100°21′01″。

开采方式为露天开采，采矿方法采用浅孔爆破。

依据设计，台阶高度15m，最小工作平盘宽度45m、最小工作线长度90m、台阶坡面角50°、55°、60°、采场内运输平台宽度9.5m、安全平台宽度4.0m，清扫平台宽度6m。

2勘察方法及手段云南永保特种水泥有限责任公司金山分公司石灰石矿山边坡勘察工作主要采取了如下的勘察方法及勘察手段：2.1收集资料搜集和研究了场地区域地质、地震资料及场地已有的工程勘察、设计技术资料。

露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施摘要：随着科学技术发展,露天采矿工程边坡已经成为困扰矿山安全生产的重要问题,其稳定性是保证矿山正常生产的先决条件。

露天矿山开挖后在一定程度上破坏和扰动原来较为稳定的岩体而形成新的人工边坡,随着回采工作的逐年推进,大量的永久性边坡随之形成。

它们的稳定性随着时间的延长逐渐降低,对生产、生活的安全威胁将会随之增大。

因此,对露天边坡稳定性影响因素的分析也就变得尤为重要。

本文就露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施进行了分析。

关键词：露天矿开采；边坡稳定性；影响因素；防治措施一、露天矿边坡的特点第一，边坡坡度高的特点。

露天矿边坡一般较高，高度从几十米到几百米不等,边坡走向从几百米延伸可达数公里,因而边坡揭露的岩层多，边坡各部分地质条件差异大、变化复杂。

第二，易受荷载影响较大的特点。

露天矿因大型机械作业设备施工频繁，边坡容易受到荷载力的影响，使得边坡的稳定性逐渐降低，长此以往，边坡必将坍塌。

第三，易滑坡的特点。

露天矿的边坡稳定性具有下端稳定性强、上端稳定性差的特点，并且上下区间软夹层是比较多的，长时间受到分化作用或者不同水质条件侵蚀作用，产生滑坡问题。

露天矿在实际开采过程中上部边坡的服务时间长于下部边坡的服务时间，因此，下部边坡的稳定性要求要高于上部边坡的稳定性。

第四，易破碎的特点。

因露天矿的边坡主要采用爆破的形式或者机械采掘的形式形成的，严重破坏了岩体的稳定性，使得露天矿的边坡岩体受到外力作用的条件下易产生破碎的情况，如露天矿开采中经常出现爆破活动，使得边坡很容易受到震动，整体性较差的岩体就会产生破碎。

二、露天矿开采边坡稳定性影响因素1、地质因素。

影响露天矿边坡稳定性的地质因素主要包括岩石性质、结构面、岩体孔隙度和地应力等四个方面。

（1）岩石性质。

露天矿施工场地的岩石性质是影响边坡稳定性最直接的因素，通常情况下，岩石的强度越高，露天矿边坡稳定性越好，反之，岩石的强度越低，露天矿边坡稳定性越低。

露天煤矿边坡稳定分析及防治摘要：我国人口众多，煤炭资源需求量大，煤炭开采的重要性不言而喻，做好煤炭开采工作可以有效的满足各个行业对煤炭的需求。

但是煤矿开采本身就属于高危行业，容易受到地质环境、开采技术等多种因素的影响和干扰，对于露天煤矿来说，相较于井下开采的难度低一些，资源可以得到充分有效利用，大型机械施工得以高效便捷的应用，产量大，劳动生产率高，成本比较低。

但是在实际的开采环节，边坡的稳定性容易受到影响和干扰，为了更好的解决该问题，文章尝试针对边坡稳定性问题进行论述。

关键词：露天煤矿；边坡稳定性分析；防治措施引言在开采工作的持续推进中，形成了高大的排土场和深大的露天矿坑。

边坡治理是一项非常复杂的工作，所涉及到的内容众多，在任何环节存在失误或者是不足，都将会对最终的边坡稳定效果产生干扰和影响。

针对露天煤矿边坡稳定性问题，必须要采取针对性措施予以治理，了解导致边坡不稳定的原因所在，然后有效解决相关领域问题，提高边坡的稳定性和可靠性，保证煤矿开采的安全性，减少各类开采事故发生率。

1煤炭保供基地露天煤矿资源分布为强化能源安全保供基础设施建设，推动能源基础设施高质量发展，2022年9月，国家能源局提出建设山西、蒙西、蒙东、新疆、陕北五大煤炭供应保障基地，夯实煤炭煤电兜底保障基础。

全国五大煤炭供应保障基地均有露天煤矿资源分布，分别位于晋北地区、神东地区、蒙东地区、新疆地区，是我国露天煤炭资源集中的区域。

此外，云贵和陕北地区也有一定的适合露天开采的煤炭资源。

2边坡稳定性分析2.1评价方法选择极限平衡法原理是先认定边坡中存有潜在的滑面，然后对滑面上的滑体进行有效条分，最后生成相互作用的若干条块，进行稳定系数的分析。

在若干条块处理中，一般要进行三步：①对单个条块进行静力平衡方程建设。

②结合条块之间的作用关系、条块的静力平衡方程，实现宏观滑体的静力平衡方程建设。

③结合滑面上的抗剪力、剪切力的比值，将其视为潜在滑体的稳定系数。

露天开采边坡稳定性分析方法及灾害防治措施思考摘要：在矿山露天开采过程中，加强边坡的稳定性能，有效地提高安全生产。

文章首先，概述了露天开采边坡稳定影响因素。

其次，分析了露天边坡稳定性分析的方法。

最后，提出了露天开采边坡灾害防治的具体措施。

关键词：露天开采；边坡稳定性分析方法；灾害防治措施为了适应我国日新月异的社会主义市场经济发展，矿床赋存条件需要改变传统开采方式，使用露天开采能有效的提高矿产企业的生产能力。

在某种程度上，它比井下开采的安全性更高、能提升作业人员的生产效率、降低基建时间、节约开采成本、能为矿业企业生产管理和经济利益的提升带来好处，在现阶段露天边坡工程开采过程中，多以岩体作为工程大材料和结构，能够为后续施工进行奠定强有力的基础。

对于露天边坡来说，它是矿山重大的安全性工程。

在作业过程中，要避免边坡发生失稳和滑坡事件给企业生产带来损失或造成安全事故。

因此，在露天开采过程中，必须要加大开采边坡的稳定性能，才能有效地提高作业中的安全性，具有至关重要的现实意义。

尤其是在露天边坡开采过程中，无论是在露天边坡的总体设计，还是在工程作业过程中，都必须要采取优化方案，保证作业安全的前提之下，才能帮助矿业企业寻求最大化的经济效益，进而提高开采工程安全系数。

与此同时，还需要使用先进的科学技术，作为工程进行加强有力支撑，才能生产过程中有效地进行边坡滑动灾害防治措施。

1、露天开采边坡稳定影响因素一般情况下，对于边坡岩体来说，它的变形程度和发展过程与岩体内部应力两者之间有着密切的联系。

在边坡开挖工作之前，需要对岩体内部的应力场进行有效分析，使其处在平衡状态才可以进行开挖。

在露天开采过程中，随着开采深度不断扩大，可能会在掩体一侧出现凌空现象，导致支撑力缺失是岩体内部应力得不到平衡出现变形的情况。

尤其是当露天岩体，在开采过程中，它的应力超过规定强度，就会导致岩体发生严重的破坏，进而使边坡岩体发生形变和破坏的危险。

在现阶段，工程地质条件在边坡稳定性的工作落实过程中，必须要对工程地质条件、水文地质条件以及周围的地形地貌进行全面研究把控，才能有效地对边坡滑动破坏的影响因素有一个全面的了解。

露天开采边坡稳定性影响因素分析及防治措施发布时间：2023-02-23T03:28:15.051Z 来源：《工程管理前沿》2022年19期作者：刘朋飞[导读] 随着我国科学技术的不断发展，我国矿业产业得到了发展刘朋飞湖北宜昌博豪矿业有限公司摘要：随着我国科学技术的不断发展，我国矿业产业得到了发展，但在实际矿业作业中，露天矿山的资源开采中，坡面会引起不同层次的滑坡问题，但只有通过提高坡面稳定性，才能实现安全生产虽然可以有效地改善生产效率，但露天开采边坡失稳的影响因素很多，提高边坡稳定性的方法也很多。

本文分析露天采掘边坡稳定性的影响因素，探讨露天采掘边坡稳定性分析方法，并对露天采掘边坡灾害防治对策进行考察。

关键词：露天开采；边坡稳定性；影响因素；防治措施随着我国经济的快速上升，我国对矿产资源的需求不断提高，为了使矿产资源能够满足当前的社会开发需求，在矿床储存条件不受限制的情况下，必须选择露天开采的方法。

主要原因是露天开采比地下开采更适合大型生产设备的使用，因此可以提高企业的产能，提高生产率，缩短基础设施时间，降低开采成本，提高企业的经济效益。

露天开采在我国矿山资源的开采中占有非常重要的位置，露天边坡的开采是利用岩体作为工程结构和材料，通过开采手段形成的大规模岩石工程，因此露天边坡是矿山工程中最重要的安全工程。

在实际露天开采工程中，边坡不仅给矿山企业造成严重损失，对建筑工人的生命和安全造成严重威胁，而且由于边坡滑坡和失稳等安全事件频繁发生，提高露天开采边坡的稳定性对矿山的安全生产具有非常重要的意义。

1露天开采边坡稳定性的影响因素一般情况下，斜坡岩体的变形程度和开发过程与岩体的内部应力密切相关。

在坡面开采作业前，应有效分析岩基内部的应力场，使开挖成为可能之前应处于平衡状态。

在露天开采中，随着开采深度的扩大，沙坑侧会产生孔隙现象，支撑力的缺乏会在岩体内部应力不平衡的情况下变形。

在开采过程中，超过规定强度的应力会对岩体造成严重损伤，斜坡岩石有变形、破坏的危险。

露天矿山边坡稳定性研究摘要：露天矿边坡具有的失稳和变形行为通常与露天矿周边的地质条件及外部环境等很多因素有关，而这些因素具有的随机多变性和复杂性，会直接导致地理位置不同的边坡其变形和位移的发展方向不同。

为此，了解边坡稳定性的失稳影响因素与防治措施对于指导露天矿边坡的稳定工作及矿山的未来发展有着重要的意义。

关键词：露天矿山；边坡；影响因素；稳定性1露天矿边坡稳定性影响因素1.1内部影响因素（1）地质分布情况。

露天矿山的地质成分组成主要由裂隙层结构、软夹层结构、节理、软面结构、破碎带结构等。

这些结构的实际分布情况直接决定了边坡的稳定性，此外，山体岩石的力学性质与边坡稳定性的关系也非常密切。

通常情况下，山体岩石硬度越高，边坡稳定性就越强，大多数边坡崩塌滑坡等现象都是发生在灰岩、砂质岩或者泥岩岩层中。

（2）岩体结构和结构面。

岩体的结构体与结构面，共同决定了岩体特性，对边坡稳定性的影响也至关重要。

沉积岩是露天边坡的重要组成部分，其含有大量软弱岩层与断层破碎带，遇水变塑性，岩体的流变特性是导致边坡受损的最根本原因。

1.2外部影响因素（1）后天自然因素影响边坡稳定性。

在金属矿山边坡工程中，影响其稳定性的后天自然因素主要包含地下水侵蚀、风化、温度变化以及来自自然环境的压力因素。

其中风化对于岩体表面结构会产生一定程度的破坏，在自然风的影响下岩体表面层会在扩张力的作用下产生裂纹，一旦裂纹数量超过了限制便会极大的降低岩体结构稳定性。

而温度的急剧变化则会使岩底内部和外部受力不均，在膨胀和收缩的作用下便会导致岩体开裂。

而地下水侵蚀对于岩体结构和矿山边坡的稳定性影响是最为严重的，水体在破碎的岩石结构及裂纹中流动，时间久了便会造成裂纹的扩张和岩石颗粒的流失。

这种侵蚀变化虽然缓慢，但是对于边坡结构稳定性的长久影响确是值得研究人员重点关注的。

（2）人为因素破坏了边坡稳定性。

人为活动对于露天金属矿山边坡稳定性造成的影响也是非常显著的，而大部分影响因素都来自于矿山开采过程中的爆破和机械设备运行。

浅谈露天煤矿边坡稳定性影响因素及防治摘要：对于露天煤矿而言，露天开采是由多个台阶组成的斜坡称为露天矿边坡，由于边坡不稳定因素的影响和边坡安全管理的不善，可能会导致露天矿边坡岩体滑动或崩落坍塌，给矿山人员安全、国家财产和矿产资源带来严重的危害和损失，因此，进行露天矿边坡的稳定性研究和防治对于贯彻国家有关安全法规和保证矿山安全生产具有重要意义。

关键词：露天矿；边坡稳定性；影星因素；防治措施1露天煤矿边坡稳定性影响因素1.1由边坡岩石的构造影响影响露天煤矿边坡滑坡的主要因素包括岩石断层、破碎带、裂隙等，一般而言，边坡岩石构造会控制边坡的滑动以及边沿轮廓，边坡岩石的物理性质会影响其构造，边坡滑坡主要会受到岩石的硬度以及内部凝聚力等的影响，岩石硬度越小边坡的稳定性越差岩石硬度越大边坡的稳定性越高。

从我国矿山边坡滑坡地质灾害的实际案例来看边坡滑坡常常是因为软岩层造成的如泥岩、砂质泥岩、泥岩互层等岩石的物理属性不同造成的边坡滑坡类型不同。

1.2结构面的影响一般来说结构面也会对边坡稳定性产生影响，当边坡破面与结构面的倾向面相同时，当倾角小于坡角面时，其稳定性相比反向坡差，当存在同向缓倾边坡时，稳定性会随着岩层倾角愈加陡峭而变差,那么处于水平的岩层一般稳定性就会较好；结构面与坡面夹角愈大边坡稳定性越好;如果边坡受到多种相交结构面切割时，那么其岩体发生变形的可能性就会越大，岩体会随着节理面破碎成小块，会促进水的渗入，从而严重影响边坡的稳定性。

露天煤矿开采台阶高度和平台宽度对边坡行成及其稳定性具有重要影响。

确定台阶高度和平台宽度要考虑矿岩的埋藏条件与力学性质、穿爆作业和采掘工作面的要求。

大中型露天矿台阶高度一般为8-15m，在边坡角相同的情况下，边坡越高其自重力越大，相应的边坡滑动的剪切力也增大，稳定性越差；平台宽度影响着边坡角的大小，当边坡高度一定时，边坡角越大，边坡的稳定性越差，台阶最小宽度一般以满足运输和安全条件为前提。