露天矿边坡稳定性监测及滑坡隐患防治技术研究

姓名：宋国康

身份证：441421197903086414

摘要：露天矿山开采作业会持续改变原始岩土应力结构，形成高陡临空边坡，受地质构造、降雨渗透、爆破扰动、机械荷载等多重因素影响，边坡易出现裂隙扩张、岩体松动、局部滑移等隐患，严重时引发滑坡、垮塌灾害，直接威胁矿山生产设备、作业人员及开采进度安全。为有效防控露天矿边坡地质灾害，提升矿山安全生产标准化水平，本文系统梳理露天矿边坡失稳的核心诱因与典型破坏形式，对比分析各类边坡监测技术的适用场景与应用优势，构建“空天地”一体化协同监测体系，结合现场工况提出分级、分区域的滑坡隐患防治技术方案与常态化管控策略。工程实践表明，该监测防治体系可精准捕捉边坡微小变形、提前预判失稳风险，有效降低滑坡灾害发生率，为露天矿山边坡安全管控、灾害超前治理提供可靠的技术参考。

一、引言

露天矿山开采具备作业范围广、边坡高差大、开采强度高、扰动持续性强的特点，开采过程中逐层剥离岩土、开挖降深，彻底改变原有山体应力平衡状态，形成大量人工高陡边坡。相较于自然边坡，矿山人工边坡岩土结构破碎、应力分布复杂、抗扰动能力弱，在降雨、风化、爆破震动、设备碾压等外界因素持续作用下，极易发生渐进式失稳破坏，是露天矿山最主要的安全风险源之一。

传统矿山边坡管控多采用人工巡检、定期排查的粗放模式，仅能识别明显的表层裂隙、局部垮塌隐患，无法捕捉边坡内部微小变形、隐性滑移等前期失稳特征，隐患发现滞后、预警能力不足，难以适配现代化矿山安全管控需求。随着矿山智能化、标准化建设推进，构建精准化、全天候、全覆盖的边坡监测体系，搭配科学化、针对性的滑坡防治技术，成为露天矿山规避地质灾害、实现安全生产的核心举措。本文结合露天矿边坡工程实际，深入分析边坡失稳机理，优化监测技术体系，完善隐患防治方案，为矿山边坡安全提质增效提供实践支撑。

二、露天矿边坡失稳主要诱因与破坏形式

2.1 边坡失稳核心诱因

露天矿边坡失稳是地质条件、开采扰动、环境因素多维度耦合作用的结果。地质条件是先天基础，多数矿山边坡存在软弱夹层、节理裂隙、风化岩层，岩土体整体性差、抗剪强度低，自身稳定性不足，极易沿软弱结构面发生滑移破坏。开采扰动是主要人为诱因，矿山爆破作业产生的震动会加剧岩体裂隙扩张、松动破碎，大型采掘设备长期碾压边坡坡顶、坡脚，改变局部应力分布，破坏边坡原有平衡状态。

水文环境是诱发滑坡的关键因素，降雨入渗会大幅增加岩土体自重、降低岩土抗剪强度，软化软弱夹层，同时雨水在裂隙内形成静水压力，加速岩体分离滑移；地下水长期渗透会持续侵蚀边坡内部结构，引发渐进式失稳。此外，边坡超陡开挖、台阶留设不合理、坡顶堆载超标、排水系统堵塞等不规范开采行为，会进一步加剧边坡稳定性劣化，诱发滑坡隐患。

2.2 边坡典型破坏形式

结合矿山现场工况，边坡失稳破坏主要分为滑移、崩塌、剥落三种类型。滑移破坏多发生在含软弱夹层的层状边坡，岩体沿结构面整体滑动，位移量大、破坏性强，属于大型滑坡灾害；崩塌破坏多见于高陡坚硬岩质边坡，岩体裂隙发育、结构破碎，受扰动后局部岩体突然坠落垮塌，突发性极强；剥落破坏主要为边坡表层风化岩土零散脱落，虽单次危害较小，但持续性强，长期发展会逐步掏空边坡基底，诱发更大范围失稳破坏。三类破坏均存在渐进式发展特征，前期均存在微小变形、裂隙扩张等可监测预警特征。

三、露天矿边坡稳定性智能化监测技术体系构建

依托现代传感技术、无人机航测、物联网传输技术，构建“空天地”一体化协同监测体系，弥补传统人工监测的短板，实现边坡变形、环境参数、岩体状态的全天候、高精度动态监测。

空域监测以无人机航测技术为核心，定期对全域边坡开展三维扫描，获取边坡地形地貌、裂隙分布、表层变形数据，生成边坡三维模型，直观掌握整体边坡形态变化，适用于大范围边坡宏观隐患排查，可精准识别局部岩体松动、坡面变形、台阶塌陷等隐性问题。

天基监测采用GNSS卫星定位监测技术，在边坡关键高危点位布设监测终端，全天候实时采集边坡水平位移、竖向沉降数据，捕捉毫米级微小变形，数据自动传输、实时分析，可精准研判边坡变形趋势，适配高陡边坡、重点防护区域的长期动态监测。

地基监测整合多项精细化监测设备，通过裂缝计实时监测边坡裂隙开合程度，通过雨量计、孔隙水压力计监测降雨及地下水变化，通过倾角传感器捕捉边坡局部倾斜变形，多设备协同实现边坡内部、表层、环境参数的全方位监测。多源数据融合分析，可有效规避单一监测手段的误差与局限性，提升边坡失稳预判精准度。

同时搭建智能预警平台，设置三级预警阈值，根据边坡变形速率、位移增量、环境变化数据，自动触发预警信息，实现隐患提前预判、问题及时处置，构建“监测—分析—预警—反馈”的闭环监测机制。

四、露天矿滑坡隐患分级防治关键技术

4.1 轻微隐患：表层防护与排水优化

针对边坡表层风化、轻微裂隙、零散剥落等轻微隐患，以防护、疏水、固坡为核心开展治理。对边坡松散浮土、破碎岩体进行全面清理，平整坡面后采用喷播植草、生态护坡、挂网喷浆等方式封闭坡面，抵御风化、雨水冲刷侵蚀。同步完善边坡排水系统，疏通坡面排水沟、截水沟，清理排水堵塞杂物，增设排水盲沟、泄水孔，快速排出坡面及内部积水，减少雨水入渗对岩土体的软化破坏，从源头降低浅层失稳风险。

4.2 中度隐患：锚固加固与坡体整形

针对裂隙发育、局部松动、轻微变形的中度隐患边坡，采用整形降坡+锚固支护联合治理技术。优化边坡参数，对超陡边坡进行削坡减载，合理调整台阶坡度与高度，降低坡体自重应力，改善应力分布状态。对破碎岩体区域采用锚杆、锚索联合支护方式，加固深层稳定岩体，约束裂隙扩张与岩体位移，提升边坡整体性与抗滑移能力。同时对支护区域封闭防护，杜绝雨水、风化持续侵蚀，稳固治理效果。

4.3 重度隐患：专项支护与风险管控

针对变形速率快、滑移趋势明显、高危失稳边坡，实施高强度专项治理与封闭管控。采用抗滑桩、挡土墙、格构锚固等重型支护技术，构建刚性防护体系，阻挡坡体滑移。及时清理坡顶堆载、卸载减压，严控边坡周边采掘、爆破作业，降低外界扰动。对高危区域设置硬质隔离、警示标识，禁止人员设备进入，24小时实时动态监测，根据变形数据动态调整治理方案，彻底消除重大滑坡安全隐患。

五、现场应用效果与常态化管控措施

将本文监测防治体系应用于露天矿山边坡治理工程，经过长期现场实践验证，全域边坡实现无死角动态监测，边坡微小变形、隐性隐患识别率大幅提升，成功预判多起局部滑移、岩体垮塌风险，未发生重大边坡滑坡灾害。通过分级分类精准治理，边坡完整性、稳定性显著提升，表层剥落、裂隙扩张、雨水渗透等问题得到有效根治，边坡安全防护能力全面升级。

为保障边坡长期稳定，建立常态化管控机制，规范开采作业流程，严控超挖、陡挖、违规堆载等行为，优化爆破工艺，降低爆破震动对边坡的扰动。定期开展监测设备校准、维护，保障监测数据精准可靠，持续更新边坡隐患台账，实现隐患动态清零、闭环管理。同时强化作业人员安全培训，提升边坡隐患识别与应急处置能力，全面筑牢矿山边坡安全防线。

六、结语

露天矿边坡失稳受地质、水文、开采、环境多重因素影响，隐患隐蔽性强、突发性高、危害性大，传统被动治理模式难以适配现代矿山安全发展需求。本文构建的“空天地”一体化协同监测体系，可实现边坡状态全天候精准感知、风险超前预判，分级适配的滑坡防治技术可针对性解决不同程度边坡隐患，治理高效、落地性强。通过监测预警与工程治理相结合、常态化管控与动态清零相辅助，能够有效提升露天矿边坡稳定性，规避地质灾害风险，保障矿山安全生产有序推进。

参考文献

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