金属非金属露天矿山边坡事故灾害类型及安全管理对策研究

金属非金属露天矿山边坡事故灾害类型及安全管理对策研究

孙愉乐

宏大爆破工程集团有限责任公司

摘要：目前，中国金属非金属矿山比重很大，变形破坏十分普遍，特别是边坡滑坡已成为矿山生产中的重大灾害。由于边坡管理不善，边坡上经常发生严重的安全事故。为此，本文分析了当前金属非金属矿山边坡存在的问题，并在此基础上探讨了加强边坡安全管理的对策和措施。

关键词：矿山；金属非金属；边坡；问题；管理对策

引言

露天矿边坡工程是矿山工程的重要组成部分。滑坡、塌方、滚石等会造成人员伤亡、设备损坏、停产甚至矿山报废。因此，露天矿边坡的日常维护和监测应与生产性开采同等重要。

1、滑坡的类型

边坡滑坡的类型一般有平面滑坡、楔形滑坡、圆弧滑坡、倾倒滑坡和复合滑坡，其中平面滑坡是最常见的滑坡类型。

1.1平面滑坡

平面滑坡分为两类：一类是沿单一层面的滑坡，另一类是位于平推型的滑移型。在某一水平上，滑面的倾角比内磨角大，而且坡角剖面开挖时，滑面的倾角比内磨角大；位于平推型滑移型滑坡，其滑面形式为复杂形式，主要滑面为岩石滑面，而后缘则为接近圆形的弧形，其斜度由构造节理等跟踪演化而来。主要滑面较为平坦，滑体的滑移变形速率相对较低。

1.2楔体滑坡

楔形滑坡的滑动面和切割面都是大断裂或软弱构造面，在边坡上存在两种不同的构造面相对切成楔形不稳定体，也就是说，如果两种构造面的组合交线趋势与边坡的倾向性接近或相等，并且倾角比边坡角度大但比内磨角大的情况下，楔形滑坡很可能出现楔形滑坡。此外，它的规模通常不大。

1.3圆弧滑坡

圆弧滑动滑坡体是滑动面呈弧形，在土体滑坡中经常发生。这种滑坡通常会经历坡角的蠕动、崩塌后缘的张裂扩展以及滑体中间的滑床贯通三个阶段。它在初期发展较慢，在中后期发展较快，滑坡速率较快，且有大量的散体结构破碎岩体和软弱沉陷岩边坡。

1.4倾倒滑坡

倾倒变形滑坡一般具有反倾边坡结构，其初始形式是沿边坡岩体内的反倾构造面发生错动，在坡面上形成微小的错动裂缝，进而发展为裂缝，在岩层层面上继续发生错动，导致边坡两侧出现相对的差异性变形，导致岩层逐渐向外倾斜，最终坍塌。岩体在倾斜角度较大的情况下，会发生倾斜，其失效机制与前三种类型的岩体不同，其破坏机制是在岩体重力作用下，由岩体运动引起的崩塌。此类滑坡多发生于阶梯坡面，极少造成整体滑坡。

1.5复合滑坡

在含第四系覆盖层厚度较大的岩土边坡中，复合滑坡是一种典型的弧形滑面。

2、影响边坡的因素

2.1边坡角不合理

边坡的角度设计得过缓，使边坡具有很高的稳定性，但是它增加了剥离的工作量，减少了费用，减少了维护费用。边坡倾角增加、稳定性下降、剥离作业、费用下降、人员和设备不安全等。

2.2地质因素对边坡的影响

岩体是由各种不同的岩石构成的。岩石中的构造面多种多样。边坡的稳定受结构面的数量和分布的影响。通过对滑坡的大量实例分析，可以看出，滑坡的滑动面和边沿形状是由结构面所决定的。

2.3岩体中的地下水

地下水可以使岩体的物理机械性能发生变化，使岩体裂缝内的静压和浮力发生变化。由于地下水在破裂的岩石裂缝中流过，使其受水动力的影响，使其稳定性下降。

2.4爆破作用

由于爆破引起的地震会导致岩体节理断裂，甚至破裂，从而对边坡的稳定性造成一定的不利影响。

2.5边坡的几何形状

在露天开采中，当边坡角度不变时，边坡越高，边坡越不稳定。当边坡高度不变时，边坡角度越大，其稳定性越差。从水平截面的角度来看，边坡越大，越不稳定。这是因为向采场突出的边坡容易受到张拉破坏，不利于边坡的稳定。

3、滑坡的预防与治理

3.1合理确定工作阶段坡面角

露天开采时，应在开采前进行剥离。严禁开挖底部和上部造成滑坡。在工作阶段，需要钻探、爆破、运输和美国地质调查局，而且它们将随着采矿的进展而移动。

边坡附近的矿山岩石受到爆破振动的影响，由于阶段边坡角度过大导致岩石坍塌或平台宽度变窄，经常发生事故。因此，在露天矿的设计与制造中，必须考虑到矿井地质条件、岩石力学特性、设备性能、规格、尺寸等因素，合理地确定合理的边坡角和最小作业平台的宽度。剥离、采矿和运输设备、电力和通讯设备都应位于工作平台的稳定坡度之内。

3.2边坡维护

露天矿边坡必须定期检查和维护，以确保其稳定性，防止灾害发生。

应建立专业的边坡维修队伍，以加强检查和维修。如有需要，须进行人工边坡、铺设草皮、种植灌木、建造局部挡土墙，或设置木桩以防止山泥倾泻。

应设排水系统，以避免地表雨水进入坑道，以冲刷坡道和油垫层；深部露天矿必须设置设备，以避免山体滑坡和泥石流堵塞或开挖坑附近发生的泥石流。排水网包括地表排水、地下排水和立体排水三部分。

在边坡处进行爆破时，应采取预裂减震爆破，以减小单孔装药量、增大孔洞数量、减小每次延期爆破孔数量、避免露天爆破对边坡稳定的损害。

3.3滑坡的监测

通过对岩体位移的监测，可以发现滑坡的先兆。利用水压计观测边坡下地下水活动，利用地震仪观测爆破震动对边坡动力的影响。

3.4抗滑工程及加固方法

抗滑工程在防治滑坡中起着重要作用，特别是对关系到生命财产安全的矿区坡体具有重要的作用。

抗滑工程主要有：防滑挡墙、加筋挡墙、锚固板挡墙、预应力锚索挡墙、锚杆挡墙等。

抗滑桩：大截面积排式抗滑单桩、抗滑链、钢管桩、承台式抗滑桩、抗洪桩、桩基挡墙、椅式挡墙、排架式抗滑桩、抗滑钢架桩、板桩抗滑桩和锚固桩。

3.5滑坡防治

限制无照开采，严禁非法开采；对强占山顶、山坡的矿山，给予治理处罚；禁止无工作台、剥离、剥离、开采的掠夺性开采；严禁破坏山坡植被；在露天矿边缘设置引水防洪设施，对边坡进行机械加固，设置锚杆、锚桩。

4、露天矿山边坡安全管理策略

4.1管理部门应加强监督管理

（1）深化露天矿边坡可靠性和稳定性分析研究。在确定露天矿边坡稳定性和数量的基础上，加强对露天矿周边环境状况的研究，特别是确保边坡的可靠性和安全性。近年来，社会经济的快速发展导致对矿产的需求不断增加。采矿和矿产资源的快速发展导致边坡发生了重大变化。因此，有必要深化施工地形研究，全面研究和收集边坡稳定性信息，确定边坡数量，确保其安全可靠，为监测和安全管理服务提供参考。同时，我们必须继续加大力度消除边坡隐患，加强对施工单位施工工作的安全监管，督促施工单位严格遵守安全规范和标准，及时进行自查，然后采取合理有效的措施消除隐患。事实上，不履行安全责任的公司也应该被要求停止和改进生产。在严重情况下，其许可证可能被暂停或直接吊销。

（2）宣传安全法规和安全生产标准，进行严格的管理培训。经过评估，在实际操作过程中，需要加强与有关部门和相关协会的合作。考虑到不同行业的作用，要加强和指导安全监察工作，积极开展宣传工作，进一步提高安全监察管理和执法水平，促进制度和各项法律法规的全面贯彻落实。

（3）严格遵守矿山边坡勘察的监督管理，将边坡规划与矿山边坡勘察有机结合起来。从实践来看，矿山边坡的自然地貌、工艺、实际环境条件和地应力状况有很大差异。即使在同一个矿山，边坡的地质环境和岩体的高度也是不同的。因此，坡面形态具有复杂的变化。各级安全监察部门应当对矿山安全审查过程中边坡规划与控制的基本工作流程进行密切监控和管理。特别是在已达到主要危险等级的高陡边坡上，必须注意特殊安全。监测管理方案和设计方案必须经安全管理部门组织的专家批准，实施前必须进行安全监测。

4.2加强技术控制

在露天矿分层开采时，当平台高度超过20米时，边坡需要严格检查和维护，矿山的运输和爆破变得非常困难。露天开采按照安全规程分层，机械化开采按照严格的规程进行。在此过程中，平台的高度应根据设备的功率来确定，并严格控制在15米以内。在矿山企业的生产过程中，应从上到下进行开采。禁止在平台底部开挖地基，以免形成边坡洼地。需要指出的是，尽管采石扩建是一项消极的工作，需要消耗大量的材料和资源，但是这项工作可以有效地保证矿山生产的连续性和安全性。为确保工作平台的安全和边坡的可靠性，露天矿的岩土应按计划提前清除。

4.3强化管理控制边坡参数和开采技术

在工作过程中，必须对金属非金属矿山边坡进行综合治理，严格控制边坡参数和生产技术条件。在台阶高度控制方面，要做到以下两个方面：一是严格分析和控制矿石和岩石的生产条件和力学性质；二是严格控制爆破过程，确保良好的开挖。在一些特殊情况下，当台阶连接处的高度超过30米时，需要进行特殊的技术演示。按用途可分为安全平台、作业平台和运输平台。在分析边坡角度和台阶高度时，必须保证边坡的安全。不同平台的宽度对边坡的倾角和边坡的稳定性也有较大的影响。台阶的坡角与矿化岩的性质密切相关。此外，在确定边坡坡角时应充分考虑边坡稳定性的影响因素。

结束语

非金属露天矿边坡安全管理是矿山安全生产的重要组成部分，对提高矿山企业的经济效益和社会效益具有重要意义。在露天开采过程中，边坡的稳定性直接制约着矿山的安全，是影响矿山经济效益的关键因素之一。一般来说，滑坡灾害贯穿于矿山从生产到开采结束的整个过程。因此，露天边坡的安全管理也应贯穿始终。

参考文献

[1]叶超.金属非金属露天矿山边坡安全管理建议[J].冶金管理，2019(09):24+37.

[2]魏良.探究金属非金属露天矿山边坡安全管理建议[J].中国金属通报，2019(01):270+272.

[3]刘南辉，黄海华.浅谈金属非金属露天矿山边坡安全管理建议[J].低碳世界，2016(29):126-127.DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2016.29.079.

[4]李军.金属非金属露天矿山边坡安全管理建议[J].金属矿山，2010(10):172-175.