露天矿排土场稳定性影响因素分析

露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施摘要：滑坡是自然界的主要地质灾害之一，往往会造成巨大的人员伤亡和物质损失。

采矿、筑路、筑坝等人类活动加剧了滑坡的发生。

经过一个多世纪的努力，人们逐渐摸清了滑坡的规律，了解了边坡破坏的机理，形成了一套分析边坡稳定性的方法。

高陡的露天矿斜坡规模在其他机械工程领域是罕见的。

由于露天矿山的滥采性质，特别是在资源枯竭的现代时代，露天矿边坡地质条件往往很差，边坡破坏在国内外屡见不鲜。

众所周知，挖矿以经济效益为根本，以减少负担、增加挖矿为目标。

与其他领域的项目相比，露天边坡是寿命较短的边坡。

各种因素限制了面部的倾斜度、可持续性。

所有这些要求都需要充分了解露天边坡岩体的工程地质、水文地质条件和机械强度，特别要注意边坡稳定性分析的方法，同时要排除不精确的因素，以降低成本，最大限度地提高矿山效益。

关键词：露天矿；开采边坡；稳定性；影响因素；防治措施；1影响露天矿边坡稳定性的因素1.1岩石矿物成分的影响与其他材料相比，这种石头具有独特的特性。

例如，岩石具有明显的非均质性，每个颗粒的力学性质不同；岩石具有各向异性，不同方向的性质不同；岩石具有非均质性，岩体作为物理场，其性质发生变化。

小岩体的强度通常远高于天然岩体；例如，小岩体薄弱的一面，即使坡度不高，也能被摧毁。

研究岩体中软弱面的特征，明确其几何形状和空间分布的差异，对其进行评估，对于边坡的稳定性至关重要。

不同类型的矿物具有不同的强度，一些火成岩具有坚硬的原矿土，可以承受开采深度处岩体的应力。

然而，其他主要矿物质，很容易溶于水，随着时间的推移会导致强度下降。

风化后，长石等物质分解为次生粘土物质。

其中一种矿物蒙脱石由于渗透性差但吸水性强，会引起滑坡。

1.2构造应力的影响斜坡的山脉范围是指原位应力场的覆盖面积，土壤应力主要包括温度梯度应力、振动应力、水分应力、地质结构残余应力，最重要的是重力应力。

上述应力中的构造应力需要特别注意。

构造运动的出现会引起新的应力状态、边界条件和构造足迹，其状态与根据弹性理论计算的结果有很大不同。

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。

探讨露天矿边坡稳定性的研究露天矿是指地表裸露的矿区，在露天矿采矿过程中，坡面稳定性一直是一个重要的问题。

随着矿业开采规模的不断扩大和环境监管的加强，对于露天矿边坡稳定性的研究和探讨变得愈发重要。

本文将就露天矿边坡稳定性进行探讨，讨论影响边坡稳定性的因素以及解决方案，以期为露天矿的安全生产和保护环境提供一定的参考。

一、露天矿边坡稳定性的影响因素1. 地质条件地质条件是影响露天矿边坡稳定性的主要因素之一。

不同种类的岩石、岩层、构造和构造形态、岩性、构造节理等地质因素都会对边坡稳定性产生影响。

地层的倾角、厚度和性质直接影响了边坡的稳定性。

2. 人为因素人为因素也是影响露天矿边坡稳定性的重要因素之一。

矿区的开采活动、爆破作业、运输和堆放等都可能对边坡稳定性造成影响。

特别是大规模开采和爆破活动可能会导致边坡松动、坍塌等问题。

3. 气候条件气候条件是另一个影响因素，气候条件的改变，如降雨、干旱、温度等都会对边坡稳定性产生一定的影响，特别是降雨对于边坡稳定性的影响较大。

4. 地下水位地下水位的变化也会对边坡稳定性产生一定的影响。

地下水的渗流引起边坡内部的土体饱和度发生变化，导致边坡的稳定性发生变化。

5. 生物因素生物因素也会对边坡稳定性产生影响，例如植物根系的渗透和扎根会对岩石和土壤的稳定性产生影响。

二、露天矿边坡稳定性的研究方法1. 地质勘察和监测地质勘察和监测是露天矿边坡稳定性研究的重要手段。

通过对矿区地质条件的认真勘察和监测，可以对边坡的稳定性进行评估和预测，并制定相应的治理方案。

2. 数值模拟分析数值模拟分析是一种常用的研究方法，可以通过建立边坡稳定性的有限元数值模型，对边坡的稳定性进行定量分析和预测。

3. 野外试验野外试验是另一种重要的研究方法，可以通过对不同区域、不同条件的边坡进行野外试验，获得实际数据，并进行数据分析和总结，为边坡稳定性研究提供一定的参考。

三、露天矿边坡稳定性的解决方案1. 地质治理地质治理是解决露天矿边坡稳定性问题的重要手段，通过采取地质治理措施，如爆破控制、边坡支护、地下水控制等，可以有效地提高边坡的稳定性。

78研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断中国设备工程 2019.09 (上)人类社会在进行生产和建设的过程中，不可避免地会进行一些开采工作。

尤其是露天采矿工程，由于挖掘岩土体会导致大量剥离物的产生，以至于排土场成为露天采矿工程中非常重要的一部分。

因为影响排土场边坡稳定性的因素复杂，导致排土场在建设的过程当中常常有事故发生，也由此可见，矿山相关管理者为了保障矿山的生产效率以及矿山能够安全稳定地运行，排土场的建设稳定也是一个需要顾及的重要问题。

1 露天矿排土场的形成及可能导致的灾害露天矿排土场的主要作用是放置采矿工作中产生的大量泥土沙石等废弃物，以确保矿山有序开采有用的矿石，是一个大型的由人工堆积的松散物体。

由于排土场建设的不当不仅会带来安全隐患，引发一些安全事故的发生，如泥石流、山体滑坡，等等，同时还给环境保护工作带来了极大的困难。

由于地质条件、气候条件等存在差异，引发排土场失稳的因素不同，产生的灾害也有不同。

排土场内部滑坡、沿地基接触面滑坡和沿排土场地基软弱层滑坡是排土场失稳的三种主要模式。

比较常见的排土场滑坡主要是由排土场内存在的软弱层，因为地表汇水会雨水的浸入，本就脆弱的软弱层受到的水分的侵蚀就会导致滑坡的安全事故出现，因为岩土土质本身存在不同、排土工艺和其他外界条件不同，所以导致的排土场滑坡会使其滑动面存在不同的高度，另外一种是散体岩石的高度低于排土场的高度，使散体岩石的承载压力过大，从而导致排土场边坡失稳，从而导致滑坡的出现。

有的排土场的基底脆弱不稳定，承载能力低以至于排土场有时会出现滑移的情况，从而导致滑坡引发安全事故。

不同的人工堆积层、土质或洪水带来的卵石层都是影响排土场基底稳定性的重要因素。

一般情况下，由于排土场基底弱层不稳引发的排土场滑坡的多为排土场基底平移引发，且滑动的规模通常较大。

排土场的地基接触面的摩擦不当也有可能导致排土场的滑坡。

露天矿排土场稳定性影响因素分析作者：郭俊峰来源：《科技创新导报》2011年第24期摘要:本文通过对排土场滑塌、矿山泥石流、边坡稳定及岩爆等方面的论述,对影响露天排土场稳定性的因素进行了分析及探讨。

关键词:露天矿排土场稳定性因素中图分类号:TD8 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0062-011 影响排土场稳定性的主要因素露天矿排土场是采场土岩经爆破、挖掘、运输和排弃过程在基底上堆筑而成的。

废石堆结构或外部条件与采场内的原状土岩不同。

其稳定性不同于一般的岩石质边坡。

废石堆稳定化主要决定于:①排弃散体的物理力学性质。

②承纳废石的基底岩土层的承载能力。

③排土工艺。

④排土场的物理、地理和水文地质条件。

2 排土场滑塌如何防治排土场滑塌防治措施:合理调整排土岩性的分布,采取疏水措施疏干基底地下水,引出地表水,对废石堆基底进行工程处理以及选择适当的排土工艺。

2.1 合理调整排土岩性的分布根据废石堆岩石的抗剪和抗压强度试验资料及其岩性组成的变化规律,当坚硬岩块中粘土等软岩含量不超过25％时,坚硬岩石的强度和压缩性实际上保持不变。

即在废石堆物料中软岩含量小于25％时,对废石堆稳定性不产生严重影响。

当细颗粒含量达到30％以上时,对废石堆边坡的稳定性将有很大影响。

基底上硬排弃渗透性好、不易水解的大块岩石,如大颗粒砂质岩石。

其上部则可排弃细粒的和粘土质岩石,这样有利于废石堆水迅速有效地自排。

为防止坡面冲蚀作用,应在排土终了之前将坡面风化细软岩土的物料储备降至最小,稳妥的办法是在中排前,于坡面上加盖一层一定厚度的新鲜、坚实、大暴雨也不致冲走的大块物料。

2.2 疏水措施疏水措施包括疏排废石堆内不含水和基底地下水以及地表截水排洪。

距废石堆上部边缘的地方挖掘排水沟,进行截流和排洪,使水不进入排土场,亦可建3°～5°的防渗反向坡,以防张裂缝以远的水体注入张裂缝。

用推土机平整废石堆表面,防止雨水积聚与渗入,排除基底表面积水。

2019年第10期西部探矿工程*收稿日期：2019-02-26修回日期：2019-05-22第一作者简介：韩万东（1961-），男（汉族），吉林四平人，教授，现从事露天采矿教学和科研工作。

胜利一号露天煤矿排土场边坡稳定性分析及评价韩万东*1，张冀东1，张学东2，刘箭2（1.内蒙古科技大学矿业研究院，内蒙古包头014010；2.包头市经纬安全技术咨询有限责任公司，内蒙古包头014010）摘要：随着矿山开采，胜利一号露天煤矿内排土场北帮稳定性问题较为突出。

结合该矿实际问题，在工程地质勘查基础上采用Bishop 法计算稳定系数，采用FLAC3D 数值模拟方法对稳定系数进行验证，进而对胜利一号露天煤矿排土场边坡稳定性进行分析评价，从而判断内排土场北帮边坡的稳定情况。

关键词：排土场边坡；边坡稳定性；极限平衡法；数值模拟中图分类号：TU457文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2019)10-0015-03露天矿山排土场作为露天矿山的一部分，接纳、收容露天矿山剥离的岩土废弃物。

排土场一旦发生边坡失稳滑落，可能造成重大人身伤亡财产损失。

露天矿山设计之初均对矿山排土场的范围、边坡等进行设计及稳定性分析，但随着采矿的推进，排土场边坡随之推进，排土场边坡及采场边坡随时发生变化，应对排土场边坡稳定性进行分析。

在排土场边坡稳定性分析中，极限平衡法应用最为广泛。

近年来，随着计算机应用技术和岩土数值计算理论的发展，使数值分析法在边坡分析方面得到广泛的应用，成为解决边坡问题的有力工具。

常见的有Plaxis 、SLID 、FLAC3D 等边坡分析软件。

本文在工程地质勘查基础上采用Bishop 法计算稳定系数，采用FLAC3D 数值模拟方法对稳定系数进行验证，进而对胜利一号露天煤矿排土场边坡稳定性进行分析评价。

1矿山概况胜利一号露天煤矿矿区位于内蒙古自治区锡林浩特市北约3km 处。

地质储量22442Mt 。

生产能力20.0Mt/a 。

露天煤矿边坡稳定性分析与评价报告露天煤矿是一种传统的开采方式，由于其开采方式特殊，一些地质条件不利于煤炭开采的地方，采矿的技术水平得不到充分的保证，常常出现煤炭开采的边坡稳定性问题，对采煤的安全带来很大威胁。

因此，对露天煤矿边坡稳定性进行分析和评价非常重要。

一、露天煤矿边坡稳定性的影响因素1、地质条件。

地质条件是影响煤矿边坡稳定性的关键因素，地质构造和地层组合对边坡稳定性产生直接影响。

2、地下水位。

地下水位变化会引起边坡的变形和破坏。

3、荷载。

荷载是导致煤矿边坡失稳的主要因素。

二、露天煤矿边坡稳定性的评价方法1、数值模拟方法。

采用数值模拟方法可以分析较为真实的地质条件，并定量地评估边坡的稳定性。

2、实地观测法。

实地观测法就是利用仪器观测边坡变形的方式来评价其稳定性。

3、模拟实验法。

通过对不同条件的模拟实验来探究边坡的稳定性。

三、露天煤矿边坡稳定性的分析方法1、基本的分析方法。

要对煤矿边坡稳定性进行分析，可以采用物理模型、理论分析的方法。

2、实验分析法。

通常需要在露天煤矿附近建立实验场地，打缩模泥样、边坡模型进行研究，以确定边坡破坏机理，进一步加深对其稳定性的了解。

3、监测分析法。

对边坡的变形膨胀与位移进行全面的监测，同时利用分析软件对数据进行分析，以评估其稳定性。

四、露天煤矿边坡稳定性评价报告的编写1、报告的开头应清晰地说明评估的目的和重要性。

2、交代评估的范围，定义研究的地质条件，分析影响因素以及边坡稳定性。

3、利用可靠的分析方法和实验数据，对边坡的稳定性进行评估。

4、分析结果应具体表述，包括各个影响因素的评估、边坡等级和安全系数等。

5、总结评估结果，提出可行的建议和对策，如加强支撑、降低坡度等。

综上所述，对露天煤矿边坡稳定性进行分析和评价是非常必要的，它对于保障煤炭开采安全具有重要作用。

我们应该采取有效的措施来维护煤矿边坡稳定性，以防止煤矿事故的发生。