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摘要 ：露天矿山开采活动会形成采场边坡，受地质岩 体结构、自然环境以及工程活动等因素的影响，极易出现 失稳并引发地质灾害，对周边自然环境造成严重破坏。露 天矿山边坡失稳不仅会造成经济损失，还会造成安全事 故。本文从地质灾害治理和生态修复角度，分析露天矿山 边坡失稳的影响因素，并探讨边坡稳定化及生态修复技 术， 为矿山地质生态环境治理提供借鉴和参考。
随着经济社会的持续发展，对资源需求越来越大，矿 产资源作为重要能源被广泛开采。矿产资源是推动经济发 展的重要能源基础，是经济发展的动力源。然而，矿产资 源的大规模开采利用也对生态环境造成了严重破坏。过 去，我国大多数矿山开采方式简单，这种简单露天的矿山 开采方式，不仅对区域地形地貌造成破坏，还使山体严重 破损，岩石裸露，极易出现边坡失稳等现象。这些现象不 仅对矿山的安全生产带来严重隐患， 同时还容易诱发地质 灾害等一系列事故。因此，需要重点监测和修复这些露天 矿山， 消除安全隐患， 修复生态环境。
1 露天矿山边坡基本特征
露天矿山边坡的形成主要与矿产开采活动相关。与一 般工程建设岩体边坡相比， 露天矿山开采活动过程中会遭 受爆破震动等干扰，这可能导致边坡失稳，对整个矿山开 采带来消极影响。因此，深入了解露天矿山边坡的基本特 征是非常必要的。
1.1 露天矿山边坡的复杂性
受矿山开采活动影响，露天矿山边坡的地质结构非常 复杂。不同类型的矿种地质结构之间存在耦合作用。在长 期自然环境的影响下，加上工程开采活动的影响，边坡稳 定性存在着较多不确定性因素。尤其是在强降雨天气、地 表径流、地下水位以及爆破开采施工的影响下，会引发露 天矿山失稳现象。
1.2 露天矿山边坡稳定存在时限
为了缩短工期，在短时间内取得最大的经济效益，矿 山企业在矿山开采过程中不会投入较多的人力、物力及资 金。矿山开采之前所修建的基础设施对边坡的处理大多是临时性的。这种临时性的边坡处理很难长期保障边坡的稳 定性，只是考虑到在开采阶段时间内不出现安全问题，而 对于开采之后的边坡稳定性没有完全考虑到。随着矿山开 采活动的持续， 这种边坡的稳定性也会慢慢减弱。
1.3 露天矿山边坡的持续变化
露天矿山边坡的形成是随着矿产开采的进度而不断 形成的。在开采的过程中，矿山企业只考虑到不影响到当 前的安全生产即可。这也说明了露天矿山边坡的稳定性呈 现出动态变化，随着矿产开采活动的不断推进，需要对边 坡的稳定性进行监测和加固， 以杜绝边坡失稳等灾害事故 的发生。
2 影响露天矿山边坡稳定性的因素
矿山边坡稳定性受多种因素影响，了解这些因素对于 边坡加固治理至关重要。与一般边坡失稳不同，矿山边坡 失稳不仅受地质结构和自然环境的影响， 还受开采活动所 引起的震动作用的影响。通过分析总结，影响露天矿山边 坡稳定性的主要因素有以下几点。
2.1 矿山地质岩体结构
矿山地质结构的变化是影响露天矿山边坡稳定性的 重要因素。通过对现有案例的总结分析发现，矿山地质结 构岩体的变化是导致露天矿山金属边坡失稳的主要原因。 矿山企业在进行矿产开采活动之前，会对边坡进行考虑， 对周围岩石情况进行采样分析， 由此来判定该区域是否适 合进行露天矿山边坡作业施工。在业内，不良岩体结构有 明确的划分标准，其中弱面结构是最常见的不良岩体结 构。这种岩体结构极易在外界环境变化和开采作业的影响 下，导致表面结构出现裂缝的现象。一旦岩体结构出现失 稳，就会发展为边坡工程的失稳灾害事故。
2.2 矿山地质岩层矿物质结构
除了上述矿山地质岩体结构之外，矿山地质岩层矿物 质结构的影响也是不容忽视的重要因素。不同类型的岩性 土层对边坡稳定性的影响存在差异， 如铁质岩性土层结构 的稳定性较差，更容易出现边坡失稳的现象。从本质上来 看，岩性土层所包含的矿物质不同，这是影响稳定性的主 要因素。另外，岩性土层中的矿物质组成存在差异。通过对不同岩性土层的深入分析可以发现， 有的矿物质以结晶 链接方式为主，而另外一些矿物质以胶结的方式连接。在 工程实践中发现，变质岩主要以矿物质结晶结构为主，变 质岩的稳定性较好，而大多数胶接结构的稳定性较差，这 样的矿物质就容易出现安全隐患。
2.3 外界环境因素的不确定性
除了矿山地质结构自身的影响，外界环境因素也对 矿山产生着显著的影响，例如地表径流的冲击、地下水的 侵蚀以及裸露风化等。暴露在自然环境中，裸露风化会扩 张岩体表层的力，当这个力超过耐受极限时，就会出现 裂缝。随着时间的延长，这些裂缝会逐渐发展到整个结构 中，进而形成大规模的开裂，从而削弱了岩体的稳定性。 此外， 暴露在自然环境中的空气温度也是一个非常重要的 因素。温度差异会使得岩石内外结构形成温度应力，一旦 温度应力超过岩石结构的抗拉限度， 就会导致岩石结构出 现裂缝。
地下水侵蚀是影响岩体结构及边坡稳定性最明显的 外界因素。地下水富集会侵入到岩体内部结构中，随着时 间的延长，裂缝逐渐发展扩张，岩石颗粒逐步流失，进而 结构遭到破坏。地下水侵蚀的影响是缓慢的，对于岩体及 边坡的稳定性影响也是积小成多的。因此，自然环境的影 响是一个不可忽视的重要因素。
2.4 开采作业因素
矿山开采作业活动一般会用到爆破作业，并且会投入 重型机械设备。这些作业活动会对矿山附近及边坡产生较 为强烈的震动。一方面，爆破作业会对岩石结构产生滑移 效果，导致边坡失稳 ;另一方面，开采作业活动的震动影 响有可能会导致岩体开裂。在目前的矿产开采作业中，垂 直深孔爆破是最常用的方法。这种作业活动对边坡的稳定 性造成十分显著的影响。再加上自然环境的影响，边坡失 稳就会逐步形成， 最终引发坍塌、滑坡等灾害事故。
3 露天矿山边坡失稳治理技术分析
露天矿山边坡失稳不仅会影响到矿山开采活动的正 常开展，还会引发地质灾害，对区域内居民的人身财产安 全构成威胁。因此，需要加强对边坡稳定性的监测，一旦 出现失稳征兆就要立即进行处理， 防止边坡失稳发展成滑 坡、崩塌等地质灾害， 实现防患于未然的目的。
3.1 水泥高压注浆
采用水泥高压注浆技术可以起到岩体防渗的效果，但 当岩体发生位移时，就会出现新的裂缝或破碎现象，治理 效果微乎其微。因此，在采用水泥高压注浆的过程中，应 该加盖 10cm 至20cm左右的粘土或膨润土，这种材料具有防渗漏的效果，同时也为之后的生态修复提供土壤基础。 除此之外， 在粘土下铺设土工布或塑料薄膜也能够起到更 好的治理效果。
3.2 削坡减载
对于失稳的矿山边坡，在进行工程活动时，应采用轻 型设备，并逐一过载压力，确保失稳矿山边坡的重力控制 在安全范围内。另外，可以对失稳较为明显的地方采取削 坡减载的措施，减少边坡坡脚的角度，进而减少边坡的纵 向受力。一旦出现边坡失稳需要重点关注暴雨对边坡的冲 刷作用，防止出现大规模的滑坡现象。削坡减载是一种投 入较小的边坡失稳治理技术方案， 但削坡减载的过程中可 能会受边坡下方建筑物的影响。通过对边坡坡度削坡去 土，减少坡度，这样的措施可能有效减少对边坡破坏的滑 动力。
3.3 加强地表防排水
地表水对矿山边坡的影响是不容小觑的，加强地表防 排水设置可以减少其对边坡稳定的影响， 也是治理滑坡的 常用技术手段。防止地表水流入边坡，减少坡体部位的水 压，需要在降低边坡角度后，进行截排水沟的设置，将地 表径流截排到开采范围之外。此外，在矿山开采前应充分 考虑排水基础设置，通过因地制宜的防排水系统设置，确 保在强降雨天气时能够迅速排出地表水， 减少边坡受地表 水的影响， 提高矿山边坡的稳定性。
3.4 设置抗滑工程
抗滑工程的设置是矿山边坡稳定措施中的一种有效 手段。其中，抗滑桩是被广泛应用的一种被动桩，其通过 稳定地表层，利用桩的锚固力来抵抗滑体的推力。从技术 原理上看，它需要通过周边受外部挤压变形情况，将滑动 力传递到土层结构当中。实际施工过程中，需要特别注意 桩孔的垂直度， 以确保质量控制的合格。
在具体实施过程中，首先需要完成测量放点工作，然 后进行桩孔井口施工。若遇弱风化层，需要采取钢筋混凝 土护壁，并且在每完成一模时，需待达到设计强度时，方 能进行下一步的开挖施工。桩孔开挖断面及深度需要严格 按照施工规范进行， 而抗滑桩的终孔深度必须要完整嵌入 持力层中，以形成有效的抗滑力。此外，抗滑桩开挖一般 采取跳挖的方式， 以确保施工安全。
抗滑桩成孔后，需要进行孔底清槽，尤其是当桩孔内 有积水需要进行排水。为确保施工质量，若无法排干净孔 底积水，可采取水下灌注的方式。在浇筑混凝土前，需要 严格把控混凝土的塌落度， 避免高空空浇筑出现混凝土离 析的现象，浇筑完毕后为确保施工质量，需要在桩顶表面 覆盖土工布或湿膜， 并加强洒水养护。
3.5 加强边坡变形监测
为了监测矿山边坡的变形，预防潜在风险，可以采用 雷达系统进行监测。该系统可以采集边坡稳定状态的数 据，并设置分级预警阈值，通过专家预警机制实现系统化 应急管理。
应用雷达技术对边坡进行监测，可以实现以下内容 ： 第一，对矿山采场边坡表面位移进行监测。通过对主边坡 进行扫描，可以实时监测边坡位移情况，技术负责人可以 通过视频图像分析及时了解危险区域的存在， 并采取相应 的措施消除潜在风险。第二，对关键点位移进行监测，特 别是当矿山处于生产期间时，需要重点监测特殊点的变 化。第三，对滑坡面积进行监测。当出现大面积移动时， 会发生滑坡灾害，若不能及时处理，将导致整个岩体向下 滑动，对边坡周边带来巨大损害。第四，关于时间段位移 和变形速度位移的监测， 系统查询可以查到不同时间段的 数据，并分析位移时间变化。第五，滑坡预警预报。根据 雷达专业监测和地质情况分析， 在不同的地质条件下设置 相应的预警阈值，并对监测区域进行危险等级划分。当变 形参数超过阈值时，系统将以各种方式发出警示信息，技 术负责人接到预警后，迅速决策并启动应急预案，降低危 害事件的发生率。
4 露天矿山边坡生态修复分析
在矿山开采活动中，地表植被会受到不可逆的破坏。 开采后形成的采场边坡和裸露基岩缺乏植被所需的土层， 且较为陡峭的边坡难以保持水土， 植被很难通过自然生态 修复的方式来进行自我修复， 因此需要采用有效的技术手 段来实现生态修复。关于露天矿山开采生态修复的技术手 段，经笔者工作经验总结， 主要包括以下几种。
4.1 覆土绿化
覆土绿化是一种常见的生态修复技术措施，适用于地 势平坦、范围较大的采场。在矿山开采过程中形成的边坡 需要进行修整和废渣清理， 然后通过覆土来进行植被的修 复。根据修复的不同植被类型和目标，采用不同的覆土种 类及厚度。这种修复方式具有较好的效果。
4.2 植生袋绿化
由于矿山边坡在开采活动之后，表层缺乏植被生存的 土壤，可以采取植生袋的方式进行绿化。种植土和植物种子装入植生袋中，对边坡进行修整和稳定化治理，按照合 适的排列空间铺设在坡面上， 后期进行洒水管护以实现边 坡修复的目的。此种生态修复方式适用于缺乏土层且高度 较低的边坡，施工简便，适用范围较广，能够在较短的时 间内看到效果， 但同时需要后期较高的养护成本。
4.3 钻孔绿化
对于较大的高陡边坡，可采取钻孔绿化的技术措施来 实现生态修复。通过钻孔并回填配置好的营养基质，并终 止攀爬类的植物，能够实现边坡绿化效果。这种技术措施 适用于坡度较大的高陡边坡，施工难度大、成本较高，且 绿化率较低。
4.4 挂网绿化
通过在矿山边坡上设置钢丝网并铆钉锚固，然后铺设 有机植土层，使得边坡形成有机层，通过加强养护，能够 在边坡上形成草种绿化。这种技术措施适用于坡度较缓且 缺乏土层的边坡。
4.5 客土喷播绿化
客土喷播生态修复技术是一种有效的生态修复措施。 其基本原理是将植物种子和复合基质按比例混合，在边 坡坡面上通过喷射的方式附着，形成土层结构的有机质 层，为植物生存提供生态基础，从而实现生态修复的目 的。复合基质包含营养基质、保水剂、粘结剂和植被种子 等成分。根据地域差异和自然气候，选择不同的植物类 型，如根系发达、生长快、抗旱、耐贫瘠的多年生品种等。 如果当地气温较低， 还应考虑品种的抗冻性。这种技术措 施适应性强， 施工简便， 能够在短时间内起到较好的绿化 效果。
5 结语
露天矿山开采活动所形成的边坡容易失稳，引发崩 塌、滑坡等地质灾害，同时对区域的生态环境造成毁灭性 的打击。选用有效的技术措施进行加固治理，消除失稳因 素并进行生态修复，改善矿山区域范围内的生态环境，提 高矿山自然景观，促进区域经济与生态环境的和谐发展。 在消除矿山地质灾害和改善生态环境的同时， 也能够起到 良好的经济和社会效益。
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