【導(dǎo)讀】礦床開采分為露天開采、地下開采和海洋開采。根據(jù)露天開采所使用的采掘工具和采。運設(shè)備的不同，又分為機械開采、人工開采、水力開采和挖掘船開采。料、耐火材料及其他非金屬礦物的露天礦山。目前，我國生產(chǎn)鐵礦石近，其中約75％是用露天開采的。而冶金輔助原料礦山和建筑材料礦山全部采用露天開采。例如，目前世界上最大的露天鐵礦年產(chǎn)量已超過6000萬噸。一般礦石損失率為3％～5％，貧化率為5％～8％。開采低品位礦石的勞動生產(chǎn)率高。對礦床的埋葬條件要求嚴格。在埋葬較深的礦床，露天開采范圍受到限制。目前采用的開拓方法主要有鐵路運輸、公路運輸、鐵路與公路聯(lián)合運輸、平硐溜井、汽車箕斗聯(lián)合運輸、汽車破碎機帶式輸送機運輸?shù)取Ｔ诘V巖硬度比較大的露天礦，有用牙輪鉆更新現(xiàn)有潛孔鉆的趨勢。近年來，我國露天礦在爆破技術(shù)和新型炸藥研制方面取得較。它是作為安裝設(shè)備進行穿孔爆破、采裝和運輸工作的場地。

　　

【正文】 需要，與以往掌握的資料比較是否有變化等等。 (二 )邊坡現(xiàn)場檢測 邊坡現(xiàn)場檢測主要有以下內(nèi)容。 (1)邊坡的各項參數(shù) 如邊坡的結(jié)構(gòu)、表土厚度、邊坡走向長度、邊坡高度、各類平臺的寬度、各種邊坡角度等。 (2)邊坡巖體構(gòu)造和邊坡移動的觀測 巖體構(gòu)造主要指斷層、較大的節(jié)理等結(jié)構(gòu)面。要求繪制結(jié)構(gòu)面在邊坡的位置，并記錄有關(guān)參數(shù)。邊坡移動的觀測是指用儀器或簡易設(shè)備探測邊坡巖體的位移規(guī)律或其不穩(wěn)定性。 (3)邊坡的整體觀測檢查 主要檢查在生產(chǎn)邊坡上是否存在違章 開采的情況，如傘 檐 、陰山坎、空洞等。違章開采的位置、范圍及嚴重程度等要草繪成圖。 (三 )邊坡檢測資料的分析 指對現(xiàn)場檢測的數(shù)據(jù)、資料進行綜合分析，包括三個方面的內(nèi)容： (1)根據(jù)工程地質(zhì)資料和現(xiàn)場對邊坡揭露巖體及結(jié)構(gòu)面的調(diào)查觀測等資料，采用巖體結(jié)構(gòu)分析法、數(shù)學(xué)模型分析法和工程參數(shù)類比法等進行綜合計算和分析。 (2)根據(jù)現(xiàn)場實測邊坡各項參數(shù)對照國家有關(guān)規(guī)定，確定其是否符合要求。 (3)確定影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素：邊坡各項參數(shù)對邊坡穩(wěn)定的影響，主要結(jié)構(gòu)面討邊坡穩(wěn)定的影響，采掘工作面上違章開采對邊坡穩(wěn)定的影響等 。 (四 )邊坡穩(wěn)定性評定 根據(jù)檢測資料和分析結(jié)果得出被檢測邊坡屬于穩(wěn)定型邊坡或不穩(wěn)定型邊坡的結(jié)論。根據(jù)檢測結(jié)果提出礦山邊坡存在的問題，尤其是對不穩(wěn)定型邊坡，要指出問題所在和不穩(wěn)定的原因，并提出相應(yīng)的治理措施和整改要求。 三、不穩(wěn)定邊坡的治理措施 (一 )邊坡治理措施的分類 不穩(wěn)定邊坡會給露天礦的生產(chǎn)帶來極大的危害，因此礦山機械應(yīng)十分重視不穩(wěn)定邊坡的監(jiān)控，并及時采取合理的工程技術(shù)措施，防止滑坡的發(fā)生，從而確保生產(chǎn)人員和設(shè)備的安全。 我國自 20世紀 50年代末期開始研究不穩(wěn)定邊坡的治理，特別是從 20世紀 80年代以來 ，各種新的工程技術(shù)治理方法得到了有力的推廣，獲得了良好的效益。不穩(wěn)定邊坡的治理措施大體可分為以下四類。 (1)對地表水和地下水的治理 生產(chǎn)實踐和現(xiàn)場研究表明，對那些確因地表水大量滲入和地下水運動影響而不穩(wěn)定的邊坡，采用疏干的方法，治理效果較好。對地表水和地下水治理的一般措施有：地表排水、水平疏干孔、垂直疏干井、地下疏干巷道。 (2)采取減小滑體下滑力和增大抗滑力措施 具體方法有緩坡清理法與減重壓腳法。 (3)采用增大邊坡巖體強度和人工加固露天邊坡工程技術(shù) 普遍使用的方法有：擋土墻、抗滑樁、金屬錨桿、鋼 繩錨索以及壓力灌漿、噴射混凝土護坡和注漿防滲加固等。 (4)周邊爆破 爆破震動可能損壞距爆源一定距離的采場邊坡和建筑物。對采場邊坡和臺階比較普遍的爆破破壞形式是后沖爆破、頂部龜裂、坡面巖石松動。周邊爆破技術(shù)就是通過降低炸藥能量在采場周邊的集中和控制爆破的能量在邊坡上的集中，從而達到限制爆破對最終采場邊坡和臺階破壞的目的。具體的周邊爆破技術(shù)有：減震爆破、緩沖爆破、預(yù)裂爆破等。 (二 )疏干排水法 1．地表排水 一般是在邊坡巖體外面修筑排水溝，防止地表水流進邊坡巖體表面裂隙中。排水溝要求有一定的坡度，一般為 5‰ ；斷面大小應(yīng)滿足最大雨水時的排水需要；溝底不能漏水；要經(jīng)常維護好水溝，防止水溝堵塞。 邊坡頂面也應(yīng)有一定的坡度，使邊坡頂部不致積水。在具有較大張開裂隙的邊坡，該地降雨量又多，在這種情況下，除了開溝引水外，還必須對裂隙進行必要的堵塞，深部宜用礫石或碎石充填，裂隙口宜用黏土密封。 2．地下水疏干 地下水是指潛水面以下即飽和帶中的水。對于地下水可采取疏干或降低水位，減少地下水的危害，這樣既可提高現(xiàn)有邊坡的穩(wěn)定性，又可使邊坡在保持同樣穩(wěn)定程度的情況下加大邊坡角。地下水的疏干應(yīng)在邊坡不穩(wěn)定變化之前進行，必須詳細收集有 關(guān)邊坡巖體的地下水特性及其分布規(guī)律的資料。 地下水的疏干有天然疏干和人工疏干兩種。當(dāng)露天開采切穿天然地下水面時，地下水便向采場滲流。這樣，采場就要排水，邊坡內(nèi)的水位降低造成天然疏干。由于巖體中的裂隙不通達邊坡表面，因而僅依賴于天然疏干是不夠的，還必須配合人工疏干，才能達到預(yù)期的目的。疏干系統(tǒng)的規(guī)模與欲疏干邊坡的規(guī)模有關(guān)，其效率與它穿過的巖體不連續(xù)面的數(shù)量有關(guān)。具體的疏 干 方法要依據(jù)總體邊坡高度、邊坡巖體的滲透性以及經(jīng)濟條件、作業(yè)情況等因素確定。 (1)水平疏干孔 從邊坡打入水平或接近水平的疏干孔，對于降低裂 隙底部或潛在破壞面附近的水壓是有效的。水平疏干孔的位置和間距，取決于邊坡的幾何形狀和巖體中結(jié)構(gòu)面的分布情況。在堅硬巖石邊坡中，水一般沿節(jié)理流動，如果水平孔能穿過這些節(jié)理，則疏干效果會很好。 水平疏干孔的主要優(yōu)點是施工比較迅速，安裝簡便，靠重力疏干，幾乎不需要維護，布設(shè)靈活，能適應(yīng)地質(zhì)條件的變化。缺點是疏干影響范圍有限，而且只有在邊坡形成后才能安裝。 (2)垂直疏干孔 在邊坡頂部鉆鑿豎直小井，井中配裝深井泵或潛水泵，排除邊坡巖體裂隙中的地下水，是邊坡疏干的有效方法之一。在巖質(zhì)邊坡中疏干井必須垂直于有水的結(jié)構(gòu) 面，以利于提高疏干效果。在堅硬巖體中，大部分水是通過構(gòu)造斷裂流動的。 垂直疏干井與水平疏干孔相比，其主要優(yōu)點是它們可以在邊坡開挖前安裝并開始疏干。而且，不論何時安裝，這種裝置均不與采礦作業(yè)相互干擾。采礦前疏干有較大好處，因為在某些情況下，疏干井抽水費用可能由于爆破及運輸費用的降低而得到彌補。抽出的水常常是清潔的，可用于選礦廠或其他方面。 (3)地下疏干巷道 在坡面之后的巖石中開挖疏干水源巷道作為大型邊坡的疏干措施，往往在經(jīng)濟上是合理的。對于大型邊坡，由于鉆孔的疏干能力有限，很可能需要打大量的孔洞。一個給定 的邊坡，通常只需要一個或兩個水源疏干巷道。 (三 )機械加固法 機械加固邊坡是通過增大巖石強度來改善邊坡的穩(wěn)定性。采用任何加固方法都要進行工程與經(jīng)濟分析，以論證加固的可行性和經(jīng)濟性。只有當(dāng)穩(wěn)固邊坡的其他方法，如放緩邊坡角或排水等都不可行或代價更高時，才考慮機械加固法。 1．采用錨桿 (索 )加固邊坡 用錨桿 (索 )加固邊坡是一種比較理想的加固方法，可用于具有明顯弱面的加固。錨桿是一種高強度的鋼桿，錨索則是一種高強度的鋼索或鋼繩。錨桿 (索 )的長度從幾米到幾百米。 錨桿 (索 )一般有錨頭、拉伸段及錨固段三部分組成。錨頭在 錨桿 (索 )的外面，它的作用是給錨桿 (索 )施加作用力。拉伸段在孔內(nèi)，其作用是將錨桿 (索 )獲得的預(yù)應(yīng)力 (拉應(yīng)力 )均勻地傳給錨桿孔的圍巖，增大弱面上的法向應(yīng)力 (正應(yīng)力 )，從而提高抗滑力。對于堅硬而又較破碎的巖石，錨桿的預(yù)應(yīng)力可使錨桿孔圍巖產(chǎn)生壓應(yīng)力，從而增大了 破碎巖塊間的摩擦阻力，提高了圍巖的抗剪強度。對于非預(yù)應(yīng)力錨桿，只在安裝完后錨桿受拉時，將應(yīng)力均勻地傳給圍巖。錨固段在錨桿 (索 )孔的孔底，它的作用是提供錨固力。 圖 54 錨桿的幾種錨固方向 α——弱面傾角 β——錨桿與弱面間的夾角 γ——錨桿與水平面間 夾角 p——錨固力 pv——法向分力 ph——平行于弱面的分力 錨桿在安裝時，由于孔與弱面之間的夾角不同，錨桿所起的作用也不同。因此應(yīng)該尋求一個最合理的位置，讓錨桿發(fā)揮最大的作用。錨桿與弱面間的關(guān)系如圖 54所示。它有三種不同的錨固方向，從圖 54(a)中可看出，當(dāng)錨桿垂直于弱面時，錨桿僅給弱面提供一個摩擦阻力 p。如圖 54(b)、 (c)所示 β90176。 ， 此時錨桿的錨固力不僅給弱面提供一個摩擦阻力 pv，而且還提供向上抗滑力 ph，圖 54(c)所提供的抗滑力較圖 54(b)所提供的抗滑力更大。按照極限平衡 理論， γ角應(yīng)為 一 負角，即錨桿向上與水平面間的夾角 為 5176。 ～ 10176。 最理想。圖 54(d)所示的情況是 β90176。 ，此時錨桿的錨固力不僅產(chǎn)生一個有利于邊坡穩(wěn)定的摩擦阻力 pv外，還將產(chǎn)生一個助滑力挑。綜上所述，圖 54(a)、 (b)、 (d)的錨桿方向不可取。 錨桿的長度應(yīng)穿過滑動面，在有弱面存在的穩(wěn)定巖層中，普通錨桿的長度為 ～ ，預(yù)應(yīng)力錨桿長為 ～ 3m。預(yù)應(yīng)力錨索的長度可達到數(shù)十米乃至近百米，因而適用于加固大型邊坡。 為保證錨桿 (索 )加固邊坡的效果，在每兩根錨桿 (索 )之間布設(shè)鋼筋混凝土橫梁，并在錨頭和 橫梁上掛設(shè)鋼絲網(wǎng)，然后在鋼絲網(wǎng)上噴上水泥漿，以防止邊坡碎石滾落和風(fēng)化，并使邊坡巖石構(gòu)成一個與錨桿 (索 )加固的完整系統(tǒng)，加強了邊坡的穩(wěn)定性。 2．采用噴射混凝土加固邊坡 噴射混凝土是作為邊坡的表面處理。它可以及時封閉邊坡表層的巖石，免受風(fēng)化、潮解和剝落，同時又可以加固巖石提高巖石的強度。噴射混凝土可單獨用來加固邊坡，也可以和錨桿配合使用。對邊坡進行噴射混凝土?xí)r，其回彈量的大小主要決定于噴射手的技術(shù)和是否加速凝劑。噴層的厚度一般約為 10cm。為了提高噴射混凝土的強度，特別是提高抗拉強度和可塑性，可加設(shè)鋼筋網(wǎng)。有 時也可以在噴射混凝土干料中加入鋼絲或玻璃纖維以提高其抗拉強度，這種混凝土叫鋼絲纖維補強混凝土。 3．采用抗滑樁加固邊坡 用抗滑樁加固邊坡的方法，已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用?？够瑯兜姆N類很多，按其剛度的大小可分為彈性樁和剛性樁；按其材料不同可分為木材、鋼材和鋼筋混凝土，鋼材可采用鋼軌或鋼管。一般多用鋼筋混凝土樁加固邊坡，其中又分大斷面的混凝土樁和小斷面混凝土樁。前者一般用于破碎、散體結(jié)構(gòu)邊坡的加固，而后者一般用于塊狀、層狀結(jié)構(gòu)邊坡的加固。露天礦邊坡加固是在邊坡平臺上鉆孔，在孔中放 入 鋼軌、鋼管或鋼筋等，然后澆灌混凝土將 鉆孔的空隙填滿或用壓力灌漿。樁徑、樁的間距和插入滑動面的深度，大多按照經(jīng)驗進行選取。 抗滑樁加固邊坡的優(yōu)點較多，如布置靈活、施工不影響滑體的穩(wěn)定性、施工工藝簡單、速度快、工效高、可與其他治理的加固措施聯(lián)合使用、承載能力較大等。因此，該方法在國內(nèi)外露天礦邊坡加固工程中被廣泛的應(yīng)用。 4．采用擋土墻加固邊坡 擋土墻是一種阻止松散材料的人工構(gòu)筑物，它既可單一的用作小型滑坡的阻擋物，又可作為治理大型滑坡的綜合措施之一。擋土墻的作用原理是依靠本身的重量及其結(jié)構(gòu)的強度來抵抗坡體的下滑力和傾倒。因此，為了確保其抗滑的效果 ，應(yīng)注意擋土墻的位置，一般情況下，擋土墻多設(shè)在不穩(wěn)定邊坡的前緣或坡腳部位。在設(shè)計與施工中，必須將墻的基礎(chǔ)深入到穩(wěn)固的基巖內(nèi)，使其深度保持有足夠的抗滑力，確保滑體移動時，擋土墻不致產(chǎn)生側(cè)向移動和傾覆。有時，在開挖擋土墻基礎(chǔ)要破壞部分滑體，因而會造成滑體的滑動，這就要求邊挖邊砌，分段挖砌，加快施工速度。 5．采用注漿法加固邊坡 它是在一定的壓力作用下通過注漿管，使?jié){液進入邊坡巖體裂隙中。一方面用漿液使裂隙和破碎巖體固結(jié)，將破碎巖石粘結(jié)為一個整體，成為破碎巖石中的穩(wěn)定固架，提高了圍巖的強度；另一方面堵塞了地下水的 通道，減小水對邊坡的危害。要使注漿能達到預(yù)期效果，注漿前必須準確了解邊坡變形破壞的主滑面的深度及形狀，以便使注漿管下到滑面以下有利的位置。注漿管可安裝在注漿鉆孔中，也可直接打 入 。注漿壓力可根據(jù)孔的深度和巖體發(fā)育程度等因素確定。 (四 )周邊爆破法 目前礦山廣泛采用高臺階、大直徑炮孔和高威力炸藥進行爆破，有效地降低了采礦成本。但這些措施也造成了爆破區(qū)能量集中，以致出現(xiàn)最終邊坡的嚴重后沖破裂問題。如果對后沖破裂作用不加以控制，最終勢必會降低采場邊坡角，造成剝采比增加的不良經(jīng)濟效果。此外，還將產(chǎn)生更多的坡面松動巖石 ，使設(shè)計的安全平臺變窄、失效或并段，使工作條件惡化。雖然可以采取一些補救措施，諸如大面積地撬浮石，使用鋼絲網(wǎng)或其他人工加固措施，但價格昂貴，且難以實現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)考慮大型爆破節(jié)省的資金與維護邊坡質(zhì)量花費的資金之間的平衡，最后得到最好的解決方法是控制爆破的影響即采用控制爆破技術(shù)，以達到不損壞邊坡巖石的固有強度的目的。 露天礦山通常采用的控制爆破方法有減震爆破、緩沖爆破、預(yù)裂爆破和線狀排孔。這些方法的設(shè)計目的是使露天礦周邊邊坡每平方米面積上產(chǎn)生低的爆炸能集中，同時控制生產(chǎn)爆破的能量集中，以便不破壞最終邊坡。通過采用低 威力炸藥、不偶合裝藥與間隔裝藥、減小炮孔直徑、改變抵抗線和 孔 距等方法，可以實現(xiàn)最終邊坡上的低能量集中。 1．減震爆破 減震爆破是一種最簡單的控制爆破方法。這種方法通常與某種其他控制爆破技術(shù)聯(lián)合使用，諸如預(yù)裂爆破等。減震爆破是控制爆破中最經(jīng)濟的一種，因為它縮小了爆破孔距。減震孔排的抵抗線和應(yīng)當(dāng)為鄰近的生產(chǎn)爆破孔排的 ～ 。減震爆破服從的一般法則是抵抗線不超過孔距，通常采用抵抗線與孔距之比為 。如果比值過大，就可能產(chǎn)生爆破大塊，并在爆破 孔 周圍形成爆破漏斗。如果藥包受到過分的約束，就不能破碎到自由面 。如果孔距過大，每對爆破 孔 之間可能保留 凸 狀巖塊在坡面上。 減震爆破只有在巖層相當(dāng)堅硬時才單獨使用。它可能產(chǎn)生較小的頂部龜裂或后沖破裂，但其破壞程度較之根本不采用控制爆破的主生產(chǎn)爆破產(chǎn)生的破壞要低。 2．緩沖爆破 緩沖爆破是沿著預(yù)先設(shè)計的挖掘界限爆裂，但在主生產(chǎn)爆破孔爆破之后，起爆這些緩沖爆破孔。緩沖爆破的目的是從邊幫上削平或修整多余的巖石，以提高邊坡的穩(wěn)定性。 為了取得最佳的緩沖效果，全部緩沖爆破孔應(yīng)該同時起爆。在堅硬巖石中，抵抗線與孔距之比應(yīng)為 ～ ；在非常破碎或軟弱的巖石中，該比值應(yīng)為 ～ 。沿預(yù)先設(shè)計的挖掘線呈線狀穿，少量裝藥并起爆，削掉多余的巖石。爆破孔直徑一般為 10～ 18cm，孔距為 ～ ，可以通過低密度散裝藥達到裝藥量的降低，從而相應(yīng)地改善了這種方法的經(jīng)濟效果。緩沖爆破得到與預(yù)裂爆破相類似的結(jié)果。在堅硬巖石中，爆破后暴露的邊坡面平滑整潔，且殘留孔痕明顯可見。 3．預(yù)裂