水对某露天矿边坡的危害分析及治理措施研究

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水对露天开采的影响及其治理措施

山开采的前提条件。城门山铜矿在地质勘察阶段就做
了大量的水文地质研究，后期做了一些专门水文地质
试验。特别是１８９８年至１９，９３年江西铜业公司与联邦德国地质科学与矿产资源研究院（Ｇ合作，ＢＲ）对城门
山进行了大型疏干排水试验，立了城门山地下水模建
制定治水措施打下了坚实的基础。
３水对露天采矿工艺各环节的影响
３１水对穿孔、．爆破的影响
２水文地质环境
城门山铜矿属长江水系支流瑞昌河流域，区内地３１１对穿孔的影响分析．．
表水体、地下水非常发育。矿区位于地下水、地表水汇
收稿日期：００— ６—２２１０９
黄龙、口灰岩。由于该采区北部的火成岩体（茅花岗闪长斑岩）及灰岩，部的石英砂岩、南砂质叶岩均为相对隔水层，，矿体露天采区地下水主要通过矿区东因此７西两侧灰岩地下水的侧向补给，有露天采区南部边坡
灰岩含水层进人采区；５矿体采区地下水主要要通过１其北侧的矽卡岩及灰岩与火成岩接触带补给。在二
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｉｈｓａｔｅ，ｔｅｉｆｕｎｅｏｔｒｔｐｎｍｉｉｇｐｒｃｓｆＣｈｎｇｅｓｎｐｒＭｉｓａｌｓｄ，ｔｅｉｏ — ｎｔｉｒｉｃｌｈｎｅｃｆｗａｅｏｏｅｎｎｏｅｓｏｅｍｎｈａＣｏｐｅｎｅｉｎａｙｅｌｈｍｐｒｔｎｅｏｈｔｒｍａａｅｎｒｎｏｎ — ｐｔｍｉｅｐｏｕｔｏｓｄｓｕｓｄａｄｔｅｔｅｔｎｔｐｎｃｐｅａａｕｅｆｗａｅｒｎｇａｃｆｔｅｗａｅｎｇｍｅｔｗｏｋｉｐｅｉｎｒｄｃｉｎｉｉｃｓｅｎｈｒａｍｅｒｉｌｎｄｍｅｓｒｓｏｔｒｄｕｉｉｔｅｃｐｉｌｃｎｔｕｔｏｎｄｐｏｃｉｎｏｈａｔｏｓｒｃｉｎａｒｄｕｔｏｆＣｈｅｇｎｈｎＣｏｅｉｅｙｌｏｉｒｄｃｄ．ＩａｐｏｉｅｗａｅｒａｍｅｔｐｏｅｓｏａｎｍｅｓａｐｐｒＭｎａｅａｓｎｔｏｕｅｔｃｎｒｖｄｔｒｔｅｔｎｒｃｓｆ

地下水对露天矿边坡稳定性影响及防治措施研究

疏导防治水主要是指通过钻井至含水层底
露天矿边坡体存在潜在滑动面及垂直张裂缝的情况，在张裂缝处存在拉张应力作用下，张裂缝
逐渐扩张发育。在地表水或大气降水的作用下，水从张裂缝渗入到边坡体以下，并渗入到潜在滑动面，促进滑动面内岩体蠕变流动变形，此时边坡稳定系数可表述为：
为：
ａＦ－ＪＶ３，（２）
０引言
露天开采是一种剥离地表岩土体以揭露矿体的开采方式，矿体上覆剥离物最大厚度百米以上，
而从地表至露天矿坑底境界岩层性质变化大。露
天开采形成的巨大采坑及对原岩体的扰动，使原岩应力重新分配，影响着露天矿边坡的稳定性，尤
使得边坡滑体的滑动力增加且抗滑力减小，因而从边坡稳定性角度考虑，降低了边坡稳定性系数，对边坡稳定性不利；② 由地下水作用产生的动水
图１渗流边坡滑面上水压强分布示意图
压力，作用在边坡岩体上推动岩体向下滑动； ③粘土质岩体和节理、裂隙发育的岩体，随含水量的增
能源技术与管理
１８
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２－９９４３．２０１３．０５．００７
２０１３年第３８卷第５期
Ｖｏ１．３８Ｎｏ．５
ＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ

浅析露天采矿的问题及解决对策

40M ine engineering矿山工程浅析露天采矿的问题及解决对策张宇（内蒙古平西白音华煤业有限公司，内蒙古锡林郭勒盟 026209）摘要：煤炭资源是我国的重要能源资源，在供需矛盾日益增大的过程中，很多煤矿企业都扩大了其生产规模，通过露天开采来满足产能增长的要求，综合来看，露天开采作业虽然具有产能高、生产率高、成本低的优势，但是，由于其开采相对粗放，使得在采矿过程中存在诸多的环境问题，对矿区内的自然生态造成了严重的破坏。

基于此，本文重点分析了露天采矿下的环境问题，并提出了相应的解决对策，有利于避免露天采矿时的水体、固体废弃物等各种污染，为采矿企业创造更大的效益。

关键词：露天采矿；问题；解决对策中图分类号：TD804 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）19-0040-2收稿日期：2020-10作者简介：张宇，男，生于1986年，满族，辽宁开原人，硕士，中级矿业工程师，研究方向：露天开采技术。

近年来，在经济社会的快速发展过程中，能源需求日益增加，各个煤矿企业为了满足能源需求，实现自身的长远、稳步发展，都在扩大其生产规模，很多煤矿企业过于追求生产的高效益，忽略了对开采全过程的控制，尤其是在露天采矿下，缺乏对矿区生态环境的保护，生态环境的破坏导致各种自然灾害频繁发生，对煤矿企业造成了巨大的经济与社会损失。

因此，虽然露天采矿是一种有效的开采技术，但是，其开采时存在的环境、污染问题成为了当前关注的重点，在可持续发展的背景下，环境问题是露天采矿需解决的首要问题。

1 露天采矿的主要特征露天开采是区别于地下开采作业的一种采矿方式，在开采作业中，露天采矿的规模相对较大，这就使得在开采作业中一般无法采用封闭式的生产方式。

此外，露天采矿的过程中，采矿场与排土场一般与外界之间没有采取必要的措施隔离开来。

露天采矿与常规采矿技术相比，最为突出的特征就是其开采的季节性特征明显，这主要是由于露天开采时，采矿区的生产环境条件相对恶劣，在作业过程中极易受到天气因素的影响，如果处于雨季，正常的露天开采作业将无法顺利进行[1]。

地下水对露天矿边坡稳定性影响及防治措施

地下水对露天矿边坡稳定性影响及防治措施【摘要】：近年来，随着我国社会经济发展，矿业开采也逐渐引起了社会各界的广泛关注，特别是露天采矿地位越来越重要。

在露天矿的开采过程中，其边坡的稳定问题会对矿山的安全生产带来极大的影响，而影响露天矿边坡稳定性决定性因素就是地下水。

在采剥过程中，做好防排水工作不仅能提高工作效率，同时也是保障矿山安全生产的重要环节。

为了解决地下水对边坡稳定性的影响，首先要对地下水的性质进行研究，并采取适当措施加以防治。

本文简要分析了地下水对露天矿边坡岩体稳定性产生的影响，并对此提出了防治措施，希望能够对我国的露天矿边坡防治提供参考。

【关键词】：地下水露天矿边坡稳定性研究我国的矿产资源极其丰富，矿业生产的正常运行具有举足轻重的作用。

其中，露天开采占的比重越来越大，通过对地表岩体剥离，从而使被覆盖的矿体能够显露出来，实现开采的目的。

在实际开采过程中，由于覆盖在矿体上的岩层厚度过大，剥离过程中会产成巨大的矿坑，对周边的原始岩体产生一定的扰动，导致周边岩体的应力出现重新分配的情况，从而会对露天矿边坡的稳定性产生影响，如果处理不当，极易出现边坡变形，甚至发生滑坡或崩塌等现象，对矿山的人员、设备造成安全隐患。

而解决边坡变形的最常用手段是对地下水进行超前疏干，降低地下水对边坡稳定性的影响，保持露天矿边坡稳定，保障矿山开采安全高效进行。

一、地下水对露天矿边坡稳定性的影响由于我国东北地区地下水的含量极其丰富，在采剥活动过程中，因地下水的影响易造成岩体变形现象，降低了周边岩体的力学强度，增加滑坡与崩塌的风险。

边坡失稳会对整个露天矿的正常生产以及人员安全产生重要的影响，尤其是在开采水量丰富的矿山时，能否安全、有序的开展矿山开采工作，取决于防排水技术的先进程度以及防治措施的完善性。

地下水对于露天矿边坡的危害有很多，本文主要从静水压力、浸润程度和动水压力等方面，对地下水的危害进行简单论述。

1.静水压力对边坡的影响。

浅述目前露天矿面临的水害问题

浅述目前露天矿面临的水害问题摘要: 跟随“扬帆煤海•逐梦天山”发展成就观察团参观露天煤矿，露天开采是我国煤矿开采的两大方式之一。

与地下开采煤矿类似，露天煤矿在开采过程中同样面临防治水问题，由于我国露天煤矿水害类型相对单一，国内学者鲜有对露天煤矿的水害特征和防治水技术进行深入研究。

以我国露天煤矿分布范围为出发点，从充水水源、充水通道、充水强度 3 方面分析露天煤矿水害特征，得出大气降水、地表水和浅层地下水是主要充水水源；人为开挖形成的直通式通道、强渗透含水层或透水层、垂向导水钻孔、滑坡形成的地表裂缝等是主要充水通道；季节性变化明显、疏排水周期长、排水量大是露天煤矿疏排水主要水害特征的结论。

关键词：露天煤矿；水害特征；防治技术；疏排水；帷幕截流露天开采是我国煤矿开采的两大方式之一，自1914年我国第一个露天煤矿抚顺古城子露天煤矿生产至今，已有百年历史。

在此期间，我国露天煤矿的发展经历了初步发展(1950—1980 年)、加速发展(1980—2000 年)和创新发展(2000年后)3 个阶段。

露天煤矿开采产量在煤炭总产量中的比例呈逐年增加趋势，目前约占总产量的 15%[1-2]。

露天煤矿生产过程中同样面临防治水问题。

然而，由于我国露天煤矿水害类型相对单一，国内学者鲜有对露天煤矿的水害特征和防治水技术进行深入研究[3-4]。

露天煤矿在剥离、开采过程中，地表水、大气降水等主要充水水源易通过各类通道向矿坑中心汇集，为实现煤层安全开采，需要将采坑地下水位控制在剥采标高以下。

长久以来，我国露天煤矿地下水控制方式粗犷单一，为通过抽水井或利用集水坑进行排水，这种方式对地表和地下水的资源及水质造成浪费和破坏，影响煤矿周边生态环境[5-7]。

2010 年以后，露天煤矿生产开始注重环境影响，疏排的矿坑水也逐渐得到充分利用，露天煤矿开始向科学采矿和绿色矿山转型。

然而，由于生产规模不断扩大，矿坑疏排水量依然很大，个别露天煤矿单日疏排水量达数十万立方，多个露天煤矿因疏排水量巨大造成生产成本增加、环保风险加大等问题，尤其近年来国家对生态文明建设提出新的要求，许多地区要求实现矿坑水零排放，这对露天煤矿生产是个全新挑战。

水对边坡稳定的影响及其防治

水对边坡稳定的影响及其防治【摘要】水对边坡稳定产生着重要影响，从引入到正文再到结论，文章全方位展示了水在边坡稳定中的重要性。

正文阐述了水对边坡稳定的影响机制，常见问题及防治措施，包括水泥混凝土衬砌和排水系统的布置与维护，植被的保护与恢复。

结论部分强调加强水文监测预警、科学合理的水土保持措施和综合治理的重要性。

通过深入分析，指出多方面措施的整体性对边坡稳定的关键作用。

文章全面论述了水对边坡稳定的影响及防治，为相关工作提供了参考指南，也为边坡防治与管理提供了理论依据。

【关键词】水, 边坡稳定, 影响机制, 排水系统, 植被保护, 水文监测, 水土保持, 综合治理1. 引言1.1 水对边坡稳定的重要性水是地球上最重要的自然资源之一，对于边坡稳定具有重要的影响。

水的作用可以通过多种方式影响边坡稳定，包括刺蚀作用、水文过程所导致的边坡变形以及水分对边坡土体力学性质的影响。

我们不可忽视水对边坡稳定的重要性。

水的刺蚀作用是导致边坡稳定问题的主要因素之一。

大量的降雨或者河流的侵蚀作用会使边坡表土发生破坏，严重影响边坡的稳定性。

水文过程引发的边坡变形也是一个重要因素。

地下水位升高或者大雨引发的滑坡等水文过程会导致边坡土体饱水饱润，从而减小土体的抗剪强度，增加边坡失稳的概率。

水分对边坡土体力学性质的影响也是不可忽视的。

水分的存在会影响土体的重量、抗剪强度等力学性质，使得边坡在受到外力作用时更容易发生位移或破坏。

水对边坡稳定性的影响是多方面的，必须引起我们的高度重视。

1.2 水对边坡稳定的影响水是地球上最重要的物质之一，对边坡稳定有着至关重要的影响。

水的作用既可以是推动力，也可以是破坏力。

水对边坡稳定的影响主要表现在以下几个方面：1. 降水对土体的影响：降水是水对边坡稳定影响的主要来源之一。

大雨会导致边坡土体中的水含量急剧增加，使土体的重量增加，同时还会增加土体内部的孔隙水压力。

这些影响会导致边坡土体的稳定性受到严重威胁。

水对边坡稳定的影响及其防治

水对边坡稳定的影响及其防治水是一种普遍存在的物质，在大自然中，水可以对地貌地形产生重要的影响。

在工程领域中，水也是一种具有重要作用的物质。

例如在公路、铁路等交通建设中，水会对边坡的稳定产生较大的影响，因此水的保持和排除都是边坡工程设计和施工中需要注意的问题。

水对边坡稳定的影响主要表现在以下几个方面：1.水的重量对边坡稳定产生的影响。

水是一种有重量的物质，当水积聚在边坡上时，会增加边坡的荷载，使边坡的稳定性受到影响。

特别是在下雨等天气条件下，水会大量积聚在边坡上，增加荷载，从而增加边坡失稳的风险。

2.水的浸润作用对边坡稳定产生的影响。

当水进入边坡土体中时，因地表水的浸润，地下水的涌入等因素，边坡土体中的孔隙水压力随之增加，土体的稳定性受到影响。

水进入边坡土体中，不仅会导致土体孔隙水压力的增加，还会改变土体的物理性质，如降低土体的摩擦角，增加土体老化程度等，从而使土体稳定性下降。

3.边坡土体的侵蚀和冲刷对边坡稳定产生的影响。

水流的冲刷作用常常会导致边坡土体的坍塌和侵蚀，从而使边坡失去支撑力。

当水流速度较大时，还会在坡脚附近形成较强的涡流，增加了土体的侵蚀和冲刷作用，从而导致边坡失稳。

针对以上问题，要进行防治，需要采取以下措施：1.做好排水工作。

通过合理的排水系统，及时将边坡上的积水排出，减少水对边坡稳定性的影响。

同时，还应该加强边坡下游河道的排水工作，避免河水冲刷边坡，影响边坡的稳定性。

2.加固边坡土体。

在设计和施工中，应充分考虑水流的侵蚀和冲刷作用，采取加固措施。

如：设置护坡、加固梁、回填灌浆等。

3.加强监测和维护工作。

及时发现边坡的问题，采取有针对性的维护措施。

同时，应加强监测工作，定期对边坡进行监测，掌握边坡变形和破坏的趋势，及时采取果断的处理措施，确保边坡的稳定性。

综上所述，水对边坡稳定性产生的影响十分明显，在边坡工程的设计和施工中，应该加强水的保持和排除，采取有效的加固措施，及时发现和处理问题，确保边坡的稳定性，达到工程设计的要求。

水对露天矿山边坡致灾机理及治坡研究

水对露天矿山边坡致灾机理及治坡研究张艳博;李海洋;邱宇;刘祥鑫【摘要】以河北某铁矿露天土质边坡为研究背景,针对矿山土质边坡工程中地下水对边坡稳定性的影响,采用Plaxis 3D对边坡在地下水影响下发生滑坡以及在滑坡处添加帷幕进行护坡的模拟研究.研究结果表明:开挖前后,地下水头的位置发生了轻微下移,且地下水的存在破坏了边坡的稳定性;三级边坡形成后,在地下水的渗透作用下,第一级边坡的A1区域和第三级边坡的A2区域出现了滑坡,且在第三级边坡的A4区域出现了剪应力τxy、τyz集中情况;最后,根据地下水对边坡的致灾模拟结果,通过开展防水帷幕的护坡工作,减小了边坡滑坡灾变的位移量,提高了边坡的安全系数.%Taking a soil slope in an open air iron mine of Hebei as research background,and in view of the impact of groundwater on the slope stability in soil slope engineering,simulations on the landslide of slope affected by groundwater and adding the curtain to support the slope are carried out by using Plaxis 3D.The research results showed that after excavating,the head of groundwater moved downward slightly,and the presence of groundwater undermines the stability of the slope.After the third slope formed,and under the permeation of groundwater,landslides appear in the A1 area of first level slope and A2 area of third level slope,and A4 area appears shear stress of τxy and τyz concentration in the third slope.Finally,according to the slope disaster simulation by groundwater,the waterproof curtain to achieve slope protection can reduce the displacement of landslide disaster and increases the safety factor of the slope.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】6页(P144-149)【关键词】边坡稳定性;Plaxis 3D;地下水;注浆帷幕【作者】张艳博;李海洋;邱宇;刘祥鑫【作者单位】华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山063009;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山063009;金属矿山安全与健康国家重点实验室,安徽马鞍山243000;华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063009;河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TD854.6我国是一个多山的国家，是世界上地质灾害多发的国家之一。

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年第５０期
・７・
水对某露天矿边坡的危害分析及治理措施研究
金解放，赵奎，许振华
（江西￣ｘ大学环境与建筑工程学院，江西赣州３１０）２．－４００
摘要：对地表水和地下水对露天矿边坡的影响问题，针结合某一露天矿进行讨论和分析。介绍了某露天矿山的工程地质和水文地质，分析了地表水和地下水对北部边坡的影响方式。用ＵＥ离散元数值分析利ＤＣ
ＡｂｔａｔＡｍｅａｔｃｎｃｌｉｃｈｅｏｈｒｏｄａｅ‘＆ＳＦｔｅａｅｎｕｎｅｏｔｋｃｎｉｅｌｐ．ｔｉａｅａｓｒｃ：ｉｄｔｅｈｉａｄｆｕｉｓｆｔｅｇｏｎｗｔｉｉｆＵｆｅｗｔ，ｆｅｃｔｔｌｌ ’ｉｓｌ＇ｅｌｓｅｈｓｌ｛ａｎｏｐｐｒｈｓｃｎｒｔｄｓｕｓｏｎｏｓｒｃｉｅｍｅｓｒｉｐａｔａｕ＇ｅｌｎＦｒｔ，ｇｏｏｙｏｒｉｔｃｎｙｒｇｏｏｙｏｈｏｃｅｅｉｓｉｎａｄｃｎｔｔａｕｅｗｔａｒｃｉｌｓｌｅＩｉｅｉｌｃｕｖｈｃｆａｌｓｙｅｌｇｆｏｅｄｓｒｔａｄｈｄｏｅｌｇｆｔｅｉｓｉａｅｉ？ｅｉｉｔｄｃｄｈｎｉａａｙｉｓｔｅｐｅｓｒｆｃｆｓａｉｗａｅ，ｔｅＩｅｓｒｆｅｔｏｙａｆｔｒｔｅｃｒｏｅｆｃｌｎｓｎｒｕｅ．ｔｅｔｎｌｓｓｈｒｓｕｅｅｆｔｏｔｔｔｒｈ）ｓｕｅｅｆｃｆｄｎｏｃｗａｅ，ｏｒｄｄＬｒｌｏｅｅｃｒｉｈｅｆｃｆｗａｅｆｔｅｇ’ ｎｗｔｒ＆ｓｒｃａｅｎｔｅｎｒｈｓｆｃｌｌｐ，ｎｈｕｆｃｎｌｐｘａａｉｎａｄｔｅｆｔｏｔｒｏｈｌｕｄａｅｅＩｏａｆｅｗｔｒｏｈｏｔｍ＇ｅｍｉｅｓｅａｄｔｅｓｒｅｍｉｅｓｏｅｅｃｖｔｎｈａａｌｏａｏｍｅｈｎｓｏｔｓｒｐｇｔｎｉｏｋｓｏｅｂｆｒｎｆｌｄｇｉｇｉｓｍｕａｅｅａｓｆｔｅｇｕｎｗａｅｓｒａｅｗｔｉＡｔｃａｉｍｆｓｒｓｐｏａａｉｎ１ｃｌｐｅｏｅａｄａｔｉｇｎｓｉｌｔｄｂｃｕｅｏｈｒｕｄｔｉ＆ｕｆｅａｅ．ｅｏｅｌｓ．ｉｐｉｔｏｔｈｒｅｓｌａｕｅａｏｔｔｅｇｏｍｄａｍ＆ｓｒａｅｗｔｌａｌｔｅｅｅｓｒｈｌｐｔｂｌｙａｔｔｏｎｓｕａｎｓｉｇｍｅｓｒｂｕｈｒｔｗｔｌｕｆｃａｅ．ｌｈｓｎｕｅｔｅｓｏｅｓａｉｔ．ｉＫｅｒｓ：ｕｆｃｎｌｐ：ｇｏｎｗｔｒｗｔｒｓｒｅａｅ：ｈｚｒｈｒｅｓｎｌａｕｅｒｗｏｄｓｒｅｍｉｅｓｏｅｒｕｄａｅａｅ；ｕｆｅｗｔｒａａｄ：ａｎｓｉｇｎｅｓｒａａ
ＪＮｉ—ａｇＩＪｅｆｎ，ＺＨＡＯｋｉｕ，ＸＵＺｅ —ｈａｈｎｕ
（ａｕｙ叫Ｅｖｏ？？ａｄＡｃｉｃｒ！ｎｉｅｉ。ｉｇｉｎｅｉｆＳｉｃｍｌＴｃｎｌｏＧｎｈＨ３１０，ｈｎ）Ｆｅｈｎｉｎｉ１ｎｒｈｔｔａＥｇｎｔｇＪｎｒＵｉｒｔｏｃｅｅ（ｔｅｈｏｇａｚＯ．４００Ｃｉｒｔ｜ｃｅｕｅｎａｖｓ）ｎｏ，ａ
中图分类号：Ｄ８４７Ｔ２．
文献标识码：Ａ
文章编号：６１—９１２０）０ —００ —０１７８６（０６５０７３
Ｈａａｒａｌｉｆｗａｔｒｏｎａｓｆｃｉｌｐｅａｔｙｏｒｅｓｎｇｍｅｓｅｚｄａｎｙｓｓｏｅｕｒａｅｍｎｅｓｏｎｄｓｕｄｎｈａｎｓｉａｕｒ
软件，模拟本露天矿北边坡在地表水和地下水的影响下，整个开挖过程中岩体应力的变化及传播机制。提在
出了治理地袁水和地下水的方法，为矿山的边坡治理提供了理论和实际操作的依据。
关键词：天矿边坡；露地表水；下水；ＤＣ；地ＵＥ治理措施