维护露天采场边坡稳定安全

　　露天采场的边坡长期经受着风化作用和雨水侵蚀，同时还经受着采矿爆破振动及矿岩运动等各方面的影响，因此，在露天开采过程中，边坡极易滑落形成边坡灾害，主要表现为边坡失稳形成大面积滑坡。边坡失稳可能引发重大生产安全事故，对作业人员的生命安全造成巨大危害，所以，保持边坡稳定是北京威克冶金有限责任公司(以下简称“威克公司”)安全生产的主要管理目标。

边坡滑落的主要原因

　　采场边坡滑落的主要原因有地质条件方面的，也有设计、作业等因素的影响。露天采场所处位置工程地质条件差，岩石封固性差、结构不完整，存在地质构造弱面(如岩体的结构面、节理、裂隙等)，岩石不稳固就非常容易造成滑坡。

　　地表水渗入和地下水活动，对边坡岩体的稳定性也有很大影响。水对岩石的作用与岩石的结构特征有很大关系，主要表现在两个方面：一是水的物理化学作用，往往改变岩石的物质成分或结构;二是水的力学效应，使岩石发生变形或滑动。这两种作用相互结合，对岩石的受力过程产生复杂的影响，使边坡岩石摩擦系数降低。节理裂隙发育不稳固的岩石，更容易为地表水渗入和地下水活动提供便利条件，在雨季便容易造成边坡滑坡。

　　露天采场设计的边坡角过大或实际边坡角大于设计边坡角，以及开采过程中的超挖等原因，也容易造成边坡滑坡。此外，露天开采的爆破震动对边坡的稳定性也会产生一定影响。边坡岩体在爆破震动的瞬间，受到向四周扩散的爆破冲击波的冲击作用，当压缩波到达边坡自由面后，开始产生拉伸波，使岩体受到拉伸作用，可能使岩体原裂隙张开、扩展或产生新的裂隙，导致岩体发生变形或遭到破坏。

边坡灾害的主要表现形式

　　边坡灾害的主要表现形式有坍塌和滑坡。由于边坡过高、过陡，边坡角的岩体受压破坏或人工开采破坏形成伞岩(是工作面掌子头与围岩已经分离，但还没有掉落且未做支护的岩石，具有较大的危险性，可能随时掉落)，上部岩体原有的应力平衡被打破，在次生应力的作用下，使其根部折断或压碎而突然脱离基岩，造成坍塌。底角破坏的范围越大，坍塌的体积和范围就越大，造成的危害也就越严重。

　　滑坡是指边坡上的岩体沿着某一滑动面向下滑移。该滑动面通常是由各种地质构造形成的弱面，以及不稳定的软岩夹层和遇水膨胀的软岩面形成的弱面。极不稳定的软岩夹层和遇水膨胀的软岩面可能会沿弱面产生大面积滑落。当结构面的倾向、走向与边坡一致，倾角小于边坡的倾角，滑体两侧有自由面或其他结构面下部被采空时，就容易发生岩层滑落现象。

　　边坡灾害可能造成采场人员伤亡;机械、设备、设施被破坏;安全平台、清扫平台、运输平台受内应力挤压变形等，使采场的生产秩序被打乱。因此，需要采取多种措施维护露天采场的边坡稳定性。

多种措施维护边坡稳定

　　在维护露天采场的边坡稳定方面，威克公司严格按照国家规章制度的要求，采取多种安全技术和措施。

　　对露天采场坚持采剥并举，剥离先行，自上而下的分层分台阶开采方式，规定台阶高度10m，并段高度20m，阶段坡面角65°;安全平台宽度5m，清扫平台宽度8m，运输线路宽度13m，工作面最小宽度35m，同时工作2~3个水平面。台阶高度、宽度、边坡角均符合《金属非金属矿山安全规程》以及开采设计的要求。威克公司定期进行露天采场边坡稳定性检测、分析、处理，通过边坡稳定性计算，得出边坡稳定性较好的参数条件，并在露天采场构筑防洪设施、配备专用的防洪设备，减少雨季降水对边坡稳定的影响。

　　在露天开采过程中，威克公司要求高陡坡必须按设计进行自上而下台阶式或分层开采。边坡角度不大于55°，最终边坡角不超过60°。分层凿岩平台宽度不小于4m，采石场需要剥离的，剥离工作面超前于开采工作面4m以上。一个阶段采掘结束后，需及时清理平台上疏松的岩土和坡面上的浮石，并组织有关部门验收。

　　威克公司通过改变边坡形状、降低边坡高度、放缓边坡角等措施消坡减载，改善了边坡的稳定性。对有较大脆弱结构面的切割边坡、构成不稳定的潜在滑坡体边坡，威克公司及时采取边坡挂网、架设拦截网、喷浆、锚杆、锚索、筑坝等单一或组合技术措施，增强边坡稳定性。

　　为维护边坡的安全稳定，威克公司对最终边坡的爆破，采取控制爆破技术的减震措施。目前，预裂爆破是威克公司控制边坡爆破所采取的主要方式，目的是为了最大限度地减少开采爆破对边坡的后冲破坏，降低爆破的地震效应。预裂爆破是在主炮孔爆破前，沿边坡最终轮廓线先起爆形成一道裂缝，以缓冲、反射开采爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响。威克公司还通过控制一次爆破量和最大一段装药量、合理选择爆破参数、采取不耦合装药等措施，减少爆破对边坡稳定的影响。

　　在机械铲装时，为保证最终边坡的稳定性，威克公司要求边坡合并段数不超过两个。临近最终边坡的采掘作业时，严格按开采设计确定的宽度预留安全、运输平台。同时，为保持阶段的安全坡面角，不允许超挖坡底。

　　对于地下水和外来地上水，威克公司建有完善的排水系统，将水引到采场外边。采场外部设有截洪沟和排水设施，边坡平台上有渗流通道，随时保证畅通，防止因积水造成边坡滑坡。

边坡稳定的安全管理

　　威克公司通过建立、健全各项采场边坡安全管理制度和边坡技术管理机制加强露天采场边坡稳定的日常管理，并配备一定人员负责边坡管理工作。

　　对露天采场的开采，威克公司制定有规范的《开采方案与安全技术措施》，并严格按照规范和开采方案施工;边坡的构成和结构、各种要素的确定由设计部门根据科研成果统筹确定，待设计审批后执行。设计审定后，威克公司的年、季、月采剥计划就完全按照总体设计进行施工。

　　威克公司设立专门的清扫工人和专业技术人员对边坡进行经常性的检查和处理。边坡稳定性的检查、处理人员工作时必须佩戴安全带，而且要由班长或安全员仔细检查安全带、大绳、撬棍及其他安全设施、劳动防护用品是否完好、牢固、有效，并做好记录。检撬浮石时，作业人员必须遵循自上至下的原则，严禁到浮石下方检撬。边坡上下设置专门的监护人员后，方可对边坡的稳定性及片帮、危浮石进行全面、有效的处理，防止滚石、塌落对边坡下工作的人员和设备造成伤害，同时做好记录。在边坡检撬时若发现检撬地段存在危险，作业人员必须立即通知指挥人员，及时采取措施组织人员撤离，并在危险区域设置明显的警示标志，并尽快报告上级领导采取进一步措施。

　　威克公司还建立了边坡日查制度，由专业人员对采场边坡每日进行检查，重点部位重点检查，并填写好检查记录。当发现台阶平面或坡面有裂隙，可能塌落或有大块浮石及伞岩悬在上部时，及时向单位主管领导汇报并立即处理。此外，威克公司每旬开展一次边坡位移测量，每月组织边坡稳定性分析会，对边坡稳定存在的问题进行整改。

　　威克公司建立了边坡岩石移动观测系统，定期对边坡的稳定性进行观测并登记台账。当边坡出现滑坡征兆时，采取加固措施的同时停止作业，将人员、设备撤出危险区域。对春季解冻期、夏季降雨期有变形或滑落现象的地段，威克公司设立专门的观测站，进行系统的观测。

　　目前，威克公司正与中国安全生产科学院共同开发建立采场边坡稳定性全自动检测系统，系统建成后将实现全天候的自动监测，进一步保障了露天采场边坡的稳定性，防止出现坍塌、滑坡等事故。

　　编辑 郑 君