摘要：边坡是露天煤矿生产建设中形成的，一般指露天凹陷矿坑的4个斜坡形壁面。边坡的稳定性不但对露天生产经济性影响重要，而且对露天矿安全起着决定性作用，治理不合理可能造成致命性打击。在矿山生产实践中边坡治理的方法很多，根据不同露天煤矿的具体情况，采取不同的手段才能取得较好的效果。折线边坡设计对于高大软边坡控制是一个新的探索，经过研究计算，对于降低帮坡角，保持边坡稳定会起到较好的效果，本文主要分析露天煤矿边坡稳定分析及防治。

关键词：露天煤矿；边坡稳定性分析；防治措施

引言

以某地区的露天煤矿生产为例，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。结合道路规划需要，会有一条国防道路横贯矿区（东西方向），将矿区分为北部一采区和南部二采区，且国防道路紧挨一采区南帮，同时西帮正在进行开采工作。因此在确保开采工作、道路施工、后期通车的安全性下，需要进行煤矿边坡稳定性的分析，并结合评价结果提出防治措施。

1、露天煤矿地质灾害致灾机理分析

断层活化也是露天煤矿比较常见的一种地质灾害。本文研究的矿区，有一个椭圆形的沉陷区，在沉陷区外侧形成了断层活化区，随着断层活化区范围的扩大，极有可能引起滑坡、地裂缝、地面沉陷等地质灾害。正常情况下，采空区上覆岩体为连续的弹性介质，在应力较小时，可以通过弹性应变将某一点的应力向四周扩散，直到应力在应力场边界完全消失。但是当采空区周围的岩层中存在断层，导致应力场出现局部分界的情况，这时应力无法顺利传递，并且会在断层一侧聚集。随着断层一侧应力的不断集中，断层裂隙也会进一步加宽，在宽度达到一定程度后会产生地裂缝。同时，裂缝宽度增加，还会导致上部松散、破碎的岩石向下掉落，形成地面沉陷。另外，根据历史监测数据显示，该露天煤矿近年来矿震活动的发生频率越来越频繁，并且矿震发生位置集中于采空区和断裂构造的交汇处。发生矿震后，也会加速地裂缝的形成以及加剧地面沉陷程度，并且对露天边坡的稳定性也会带来负面影响。

2、露天煤矿边坡稳定性影响因素

2.1岩体中地质结构面的影响

地壳的形成十分复杂，经过数万年的沉积、变形，岩体的形态、规模以及特性差异巨大。露天煤矿边坡稳定性容易受到外界环境因素的影响和干扰，外力作用下煤矿内部岩体会受到不同程度的影响。煤矿与其他稳定的岩体形态不同，一旦开始开采，就会持续性受到外力的干扰和影响。从短期来看，这种影响并不是很大，但是这种影响却是长期的，随着时间的推移，影响不断加大，最终势必会使得边坡结构变形，结构面将会受到严重破坏。

2.2开采过程震动力的影响

煤炭资源开采过程中，爆破作业对于边坡稳定性有一定的影响，一方面是因为爆破时产生的震动力会使得边坡滑动力增加；另外一方面则是在爆破期间，边坡岩体被破坏，这种情况发生后不仅会使得岩体的强度降低，同时还会导致地下水和雨水沿着爆破产生的裂缝渗入到岩石之中，因此导致岩体风化速度加快。露天煤矿边坡所受到的震动力大部分都来自于爆破作业。除此之外，还有部分作业设备产生的震动力，如露天矿台阶运行的工作设备和运输设备，以及挖掘机工作时产生的震动力，但是这些设备对于边坡整体的稳定性损害相对来说比较小。部分矿山为了保证边坡的问的稳定性与安全性，采取了先进的控制爆破技术，比如说预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破等技术，借助这些新型爆破方式减少对于边坡岩体的损害。

3、提高边坡稳定性的综合防治建议

3.1剖面位置选择、安全储备系数计算

在剖面位置的选择中，结合露天矿区的地质资料和一采区地表中国防道路的施工位置，为了满足道路建设、后期运营具有安全性，需要在一采区的西帮和南帮进行剖面分析。在进行安全储备系数的计算中，主要结合现存的边坡资料和《煤炭工业露天矿设计规范》，同时参考漏天矿区的水文地质条件和边坡工程地质等方面，对安全储备系数进行确定。不过针对国防道路的施工贯穿，最终对西、南帮边坡的安全储备系数确定为1.5。

3.2加强疏干排水工作

为了提高边坡的稳固性，需要在地表进行截水沟的修筑，在避免截排水回流下，降低水流对边坡的影响。同时，可以在西帮边坡的不同水平位置进行蓄水池水沟的修建，确保水流的排放具有合理可靠性。最后，需要对地表洪流的周期与径流途径进行把握，适当修筑挡水墙，避免大雨洪流倒灌采场。

3.3提高岩体强度

一般在边坡综合防治工作中，会用到提高岩体强度的技术，具体有抗滑桩加固法锚索加固法、注浆加固法和挡土墙法几种，需要结合露天矿区边坡的稳定情况进行考虑选择。锚索加固法适合在应用在硬岩滑动明显的区域，尤其是深层滑坡；注浆法适合应用在岩体硬且裂隙发达的边坡；抗滑桩加固法适合应用在滑体完好且滑面单一的中厚层滑坡中。

3.4对管理流程进行合理设置

管理流程在管理体系中十分重要，是将现有的经验以及理论知识进行总结和思考的成果。在管理工作的具体流程和体系形成之前，需要技术人员与管理人员协同合作，对日常工作中所出现的问题进行分析并对形成的常识进行总结。管理流程的建立实际上是将工作中所获得的知识以及所形成的习惯进行汇总和再创造的过程。由于技术人员与管理人员分处不同岗位，所以各自在工作中表现出来的处理方式以及工作习惯存在一定差异，并且各自形成的经验以及在各自领域内的知识水平从整体层面来看不一定是最全面的，因此不论是技术人员还是管理人员都应当在经验总结的基础上对其进行细致且全面的思考，只有不断地整理和优化，才能让管理流程更加完善。制度性是管理流程的特点，同时也是知识性的产物，制度的执行需要理论作为支撑，因此管理流程的创造需要将知识以及管理进行结合。

3.5边坡稳定计算

边坡的稳定性程度与多项因素密切相关，具体与各岩层内摩擦角、黏聚力、边坡的岩层构成、分布、边坡高度、边坡形状、地下水的水位、地震力等综合产生的结果，且因涉及的因素众多，它没有解析解，只有数值解，边坡稳定系数是多极值的，在这种情况下通过计算确定最小值是通用的方法。且在这种情况下，任何简化造成的误差都是不可估计的。计算边坡稳定系数一般采用2种方法：瑞典条分法和Bishop法，这2种方法相互验证，相互对比，是比较科学的方法。通常用设定土层厚度、力学指标及结构因素，在选定了滑坡模式、应力模式及计算方法之后就通过计算确定最终的稳定性系数。边坡计算过程中以较理想状态为基础，对水害、已经发生的滑坡影响没有考虑。

结束语

在对露天矿边坡进行岩土力学性质试验后，结合数据资料在完成参数指标的分析，可以获知试验区域边坡的潜在滑坡模式为圆弧形滑坡且存在小范围的片帮，同时试验边坡较为稳定，可以满足相邻道路的施工、通行需要。不过为了确保后期边坡仍然具有较高的稳定性，还需要做好边坡变形的监测与预警、加强疏干排水工作、注重边坡巡查与维护和提高岩体强度，避免后期受到多方面因素的干扰，发挥露天矿坑的综合价值。

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