目前，我国开采露天矿已进入至白热化阶段，开采过程中边坡稳定性已确定为重要的安全因素，露天矿的边坡若发生变形，造成的后果十分严峻。由于在建设露天矿过程中受到多种复杂因素的影响，容易使露天矿出现不稳定性，根据相关数据统计，我国露天矿山中1/3的矿山存在边坡失稳情况^[1]。因此，有必要分析和总结露天矿边坡失稳的特点和成因，以便对露天矿边坡稳定技术提供有效指导，推进露天矿采矿工作的发展。

1露天矿边坡失稳的特点总结

边坡失稳是指采矿过程边坡土体因外界作用力、自身重力而失去原本平衡，造成滑坡、坍塌现象。露天矿边坡通常都比较高，最高达到几百米，长度最高达到数十公里，因边坡岩层结构比较复杂，不同地区的地质条件也存在差异性，且边坡服务年限也存在差别，因此，在开采过程中对上下部分的稳定性要求也不相同。此外，露天矿作业中会进行爆破活动产生强作用力，露天矿的边坡岩体会破坏其完整性，大型机械采掘会增加边坡角度，减弱土层的稳定性，以及大型车辆碾压边坡区域和外力作用的侵蚀，这也会对边坡造成不良影响，致使边坡失稳^[2]。

2露天矿边坡失稳的危害

边坡不稳定对露天矿的生产会造成很大影响，而现阶段随着开采规模的不断扩大，开采深度也会有所增加，边坡出路高度也会变大，且多数露天矿已出现凹陷采矿、深凹采矿等情形^[3]。因边坡存在不稳定因素，且安全管理控制不严格，可能会引发边坡坍塌，导致矿山机械受损，甚至中断生产作业，生产人员的安全和经济收益都会受到严重影响。因此，有必要加强矿山企业不稳定边坡的重视程度，为了避免出现滑坡需要做好合理有效的措施，保证生产设备、人员的安全性。

3露天矿边坡稳定性的安全影响因素

边坡是指矿山边界，也是生产作业对象。在实际生产过程中，受到运输、采装、冰冻、爆破等因素的影响，通常矿山的稳定性会往往会明显下降，具体总结如下。

3．1地质因素

（1）岩石性质与结构：多种矿物受到地质作用的影响会按照一定规律聚集，从而构成岩石，不同矿物组成的岩石对应的性能也会有所差异，岩石矿物结构和成分也会决定其强度和力学性质，若边坡存在可溶性岩石，且具有较强的软化性和吸水性，受到风化作用影响逐渐出现松散或解体，致使边坡的稳定性受到一定影响。（2）岩石孔隙度：岩石的孔隙度会影响其吸水性，随着孔隙度的增大，也会降低岩石的轻度，会降低岩石的抗弯、抗压、抗剪效果。（3）岩体结构面：是指岩体内形成规模形态的地质界面，结构面的走向对边坡的稳定性也会造成影响。岩体节理与缝隙容易渗入地表水，这会降低岩体的抗剪强度，并且结构面也会影响到体滑体的边缘，致使稳定性下降。（4）地应力。主要包括自重应力、水应力、残余应力、震动应力、温差应力等。

3.2边坡结构因素

边坡结构的影响因素主要为平台宽度与台阶高度、边坡角和边坡高度、台阶坡面角与最终边坡角，在实际生产中，需要结合矿岩的力学性质、采掘作业面、穿爆作业、埋藏状况等，设置平台宽度与台阶高度，通常大中型矿山的台阶高度多在8-15m之间，而平台宽度受到坡角影响，需结合安全需求、运输需求设定平台宽度；在确定边坡角后，边坡高度增加也会降低边坡的稳定性，主要是由于随着边坡自重力的增大，在边坡滑动中也会增大其剪切力。而若边坡高度确定，随着边坡角度增大，边坡的稳定性也会随之降低；随着台阶坡面角增加，也会增大最终边坡度角，从而影响边坡的稳定性。

3.3水因素

露天矿受到风霜雨雪，致使水因素也会影响到矿岩的性能，进而降低边坡稳定性，造成诸多不安全因素。水在凝灰岩、页岩起到润滑作用，水渗入岩体裂缝后会产生浮力、压力，且岩体裂缝内存在的动水也会产生压力，会引发岩体下滑，从而降低边坡稳定性。水因素主要体现为静水压力和动水压力两个方面，其中静水压力的影响，水进入岩石裂缝内会产生静水水压，当水流向下时坡面会产生浮力；而动水压力是指岩石裂隙存在的地下水所产生的压力，会侵蚀岩石内部，当含水量增多，动水压力会增加，会带走岩石内可溶解成分。此外，也需关注季节的影响，而在冬季结冰现象出现后，单位体积的水小于单位体积的冰，岩石会引发膨胀，导致岩石层不稳定，当冰体解冻后，岩石层会出现软化松动情况，在一定程度上增大了边坡失稳的风险^[4]。

3．4震动因素

在露天矿的开采中，主要使用爆破或者机械采掘等方法，因此，爆破作业为主要的震动影响源，爆破震动所造成的危害程度主要决定于体震动速度，具体因素包括炸药点位、炸药量、岩体性质等。此外，运输作业、地震等因素也需要考虑，在强大的作用力影响下边坡超过能够承担的范围，边坡呈纵向振动，会增强滑动力，岩石结构经过共振会发生错位，容易造成边坡失衡、变形、沉降等，导致边坡稳定性下降。

3.5其他因素

露天开采中受到气候条件影响，岩石经历风化作用，会加快边坡碎裂、松散的速度；在开采作业中因管理不当，过度采掘边坡底部，或者施工人员将废弃物堆放在边坡位置，对边坡稳定造成影响；技术人员对开采技术掌握不熟练，导致技术控制较差，不能合理选择爆破口致使边坡震动增加，未能按照开采流程施工，造成边坡失稳；边坡维护工作责任落实不明确或者维系管理中出现违规操作现象，继而影响边坡的稳定性。

4露天矿边坡稳定性的防治策略

4.1 做好地质勘察

露天采矿进行中，降雨、积雪等环境会在一定程度上影响到边坡的稳定性，因此，工作人员要结合具体边坡地质情况来勘察露天矿，并且也需要深入分析矿区的水文地质、岩石性质等情况^[5]。并且需要查阅地质勘察的资料，有效规划矿区的设计和开采工作，以预防塌方、滑坡现象。由于边坡的稳定性与其结构之间关系密切，因此在地质勘察当中也需要考察开采技术条件，再综合各项资料数据，保持露天矿的作业条件达到开采要求。除此之外，降雨频度过大也会破坏边坡的稳定性，因此，在露天采矿工作实施当中应加强边坡监测的相关工作，且在监测中应考虑自然条件影响程度，观察边坡变形受环境影响的所产生的规律，以便采取针对性的治理手段，最大程度保证露天矿的安全生产。

4.2 避免水以及爆破振动的影响

首先，需要降低水位对露天边坡稳定的影响，可在滑坡边界区域修建截水沟，尽量阻截地表水，降低发生滑坡的风险，也可通过覆盖人造植被、修筑排水沟等方式，避免边坡岩石软化，保证边坡稳定性。做好开采技术控制能够减轻爆破振动对边坡的影响，避免发生脱落情况，如在采掘机作业进行中需要做好分段划分，在运输和开采过程应合理管理，尽量减少震动的影响；针对爆破作业需要根据力学原理选择爆破口，药量合理控制，进行分段爆破减轻振动波，减小对岩石层的冲击，保证边坡的稳定。

4.3 加宽局部的安全平台

边坡工作完成后，爆破作业所产生的震动会使边坡出现裂缝，严重干扰到边坡的稳定性。因此，为了避免该问题，针对边坡开采区域需要选择科学的方式进行削方处理，让台阶坡面角度、边坡角度达到安全要求标准，从而达到保证边坡稳定性的要求。此外，局部安全平台的设计需要全面了解并掌握露天矿的边坡力学性质和土层力学性质，进行科学治理，维护边坡稳定性效果，避免边坡结构因应力产生而失稳。

4.4 合理安排开采的顺序

露天矿开采作业实施前需要做好充足的边坡稳定计划，确保开采顺序的安排合理、科学，从而能够保障开采的安全性。针对较高矿场的开采可实施分层开采方式，边坡高度合理控制，实施台阶式开采能够降低边坡的高度，达到分层回采的要求；针对不能开展分层开采的矿场，也需要结合具体情况选择合理的方式，如边坡角度减小可选择部分开挖方式，对边坡的稳定性进行严格控制，合理安排开采顺序，确保边坡的安全。

4.5 做好人工加固处理

在露天矿开采中使用人工手段进行加固处理是一种有效的边坡加固方法，通过增加岩石强度加固改善边坡的稳定性。如采用灌浆法进行加固处理，将固化剂填至岩石层缝隙，保持边坡的稳定；也可使用抗滑桩支护，对抗岩石层压力。在加固当中矿山管理人员也需要考虑投入成本，合理控制开采成本，以保证经济效益。

4.6 做好边坡疏干处理

边坡的稳定会受到岩石层的含水量、透水性影响而下降，施工人员在开展作业当中应当结合现场需求设置水排水设备，例如根据边坡走势在边坡岩体外修筑排水渠，排除地面水，避免流入边坡表面的裂隙或者在降水季节形成边坡积水；使用防水材料充填存在漏水问题的边坡，保持岩石层的原有结构，避免出现边坡脱落；选用水平排水管，保证排水口在地下水位以下，降低裂隙或破坏面附近的水压；将疏干井打在坡的岩体外围，并使用潜水泵或深井泵进行排水，降低地下水位；巷道排水孔选择扇形，可以提高梳干效果^[6]。在露天开采过中可结合边坡岩体的水文地质条件选择合理的疏干处理方式，做好地下水和地表水的治理工作，降低对边坡的影响程度。

4.7构建边坡监测系统

随着信息技术的发展，在露天开采工作中的应用也越加广泛。矿山需在地表的岩层移动监测站中建立，便于按时测量出地表、坡面水平/垂直的位移，其中边坡的变形监测是应用率较高的一种地表位移的监测系统，管理人员应当构建技术监测与管理相关机构，组建边坡监测系统维护队伍，收集更为及时、准确的边坡岩石层结构数据，分析边坡与地面变形因素，获得更加可靠依据，便于提高边坡稳定性，增加安全性，显著提升高防治措施，促使经济发展。

4.8做好边坡的安全管理工作

针对露天矿边坡在开采当中出现的安全隐患，相关管理部门应当做好边坡安全工作，如严格做好开采流程的规划工作，结合边坡勘测数据分析其稳定性，边坡附近放置禁放废弃物标志，降低边坡的承受压力，提高边坡的安全性。

4.9做好边坡维护工作

露天矿开采过程中会产生诸多废弃物，若未及时清理则会堆积，不但对运送矿产资源造成影响，也会增加边坡承受压力，故此，相关部门需要做好边坡日常维护工作。可实施责任制加强边坡维护，相关部门也需要定期清扫和检查，及时清理脱落的碎石，避免影响生产和输出矿产资源。

5结束语

综上所述，露天矿边坡施工期间因受到多种因素影响，造成滑坡、脱落等问题产生，严重干扰到采矿作业的效果。因此，为了保证开采环境的安全性，减少安全事故的发生，应实施有效的防治策略，重视地质勘察，进行边坡疏干处理和人工加固处理，做好边坡维护工作和安全管理工作，加宽安全平台，尽量避免爆破振动、水的影响，推进露天采矿工作的效率，提升经济效益。

【参考文献】

[1] 李建华. 露天矿边坡稳定性的安全因素及防治策略试析[J]. 世界有色金属,2021(24):76-78.

[2] 陈兰兰,肖海平,刘鑫钰,等. 灰色关联度支持下的露天矿边坡稳定性影响因素敏感性分析[J]. 测绘通报,2024(1):145-149.

[3] 刘骎,张千俊,郭沙,等. 降雨条件下某露天矿不同荷载作用的边坡稳定性分析[J]. 采矿技术,2024,24(1):150-154.

[4] 何锋,刘春学. 基于渗流作用下含断层的露天矿边坡稳定性的数值模拟研究[J]. 有色金属（矿山部分）,2024,76(2):70-75,87.

[5] 张浩洋. 影响露天矿边坡稳定的因素与防治措施——以承德某露天铁矿为例[J]. 现代工程科技,2023,2(8):125-128.

[6] 杨天鸿,王赫,董鑫,等. 露天矿边坡稳定性智能评价研究现状、存在问题及对策[J]. 煤炭学报,2020,45(6):2277-2295.