第章 概
11概述
边坡重性
1节省成
2安全生产
二国外露天矿边坡概述
1露天矿开采现状发展趋势
2列举优化边坡实例
12基概念
采场边坡
（）露天矿边坡
1山坡露天矿
2凹陷露天矿
（二）边坡
1底帮边坡
2顶帮边坡
3端帮边坡
三）边坡角
1工作帮坡角
2非工作帮坡角（废正角）
二排土场边坡
1外排土场建立条件
2排土场建立条件
3排土场台阶高度坡面角
4排土排弃物性质
5稳定性分析
13滑坡概研究意义
边坡变形种类
1剥离（振动风化）
2崩落（陡立柱状岩体突然倒塌滚动）
3滑动（定面带缓慢移动）→滑坡
4流动（指饱水松软岩体4度－6度甚更缓斜面流动）
5沉陷变形垂直沉
排土场理
规范规定排土场边坡定距离范围2－5％反坡
图2示
三 滑坡危害
1阻断运输线路（铁道公路胶带）
2推倒掩埋采掘运输设备
3破坏面工业民建筑物
总体规划合格
面建筑物安全距离采场 0－200m>200m200米设置
排土场造成周边面形变形滑坡危害较神华准黑岱沟储煤仓铁路面胶带走廊等案例
四 优化边坡角
时考虑两问题
1剥离费
2边坡维护费
14露天矿边坡特点
水库岸坡坝肩引水渠道铁路公路路堑路堤山区挖方工程边坡相特点：
边坡较高
米600米 走长 揭露岩层 岩体结构复杂
二煤矿边坡岩体沉积岩：层理明显 弱夹层较 岩石强度低稳定边坡 角约40度
金属矿岩浆岩 变质岩 强度高 断层节理发育利边坡稳定稳定边坡 角约50度
三 滑动变形
四露天矿边坡工机械开挖边坡边坡岩体较破碎边坡般加维护易受风化作影响
五露天矿场日受爆破机车行走等素边坡受振动影响受设备身载荷击载荷较
六露天矿服务年限长排利防治边坡滑坡
陡帮开采配合排效果较装西露天煤矿
七段边坡稳定程度重建（构）筑物高压线铁路等级建筑物求稳定性高
15 研究容步骤
研究容
1边坡岩体中种结构面
断层层面节理裂隙分布状态
2结构面物理力学性质
3水
4开采工艺河流爆破构造应力
5设计边坡
6提出防滑措施
7边坡监测
二研究步骤
1矿山勘探设计阶段必须开始边坡工作
2矿山投产做量边坡实验研究校核边坡稳定角
3长期性工作直露天矿寿命结束
4评价
第二章 影响边坡稳定性素
引言：素分类
1：岩石矿物组成质结构
2外：水震动构造应力采矿活动风化温差
21 岩石矿物组成影响
1矿物强度
（1）NaKCaMg等化合物易溶水稳定矿物
（2）蒙脱石[(OH)4Al4SiO8O20]吸水性强透水性差易导致滑坡
2岩石矿物集合体
3岩石晶质>非晶质>碎屑质
硅质胶结>钙质胶结>泥质胶结
粒度<0005mm时粒度增加时摩擦角减
4 岩石构造定非定
22岩体结构面结构体 岩体结构
定义：结构面：岩体中然生成强度减弱面统称结构面
结构体：结构面岩体切割成规模形态块体
工程岩体：结构面结构体组成具定结构质体部分
结构面（I－V级）
煤矿中5种面：
1软弱夹层：粘土层碳质页岩层泥岩薄煤层页岩层
2岩层面节理
3断层
4节理裂隙
节理构造裂隙
裂隙原生裂隙
5片理页理：压应力作动力变质结果
二结构体
I－V级
三岩体结构
23水影响
露天矿采场排土场边坡防水便等防滑雨雨季解冻时期
现场防治水办法介绍
水岩石中存形态
（）气态水
结晶水化学水岩体稳定性影响
（二）结合水
1吸附水（强结合水）强结合水70000倍重力加速度分离
2薄膜水（弱结合水）弱结合水长期荷载挤出
结合水岩石中颗粒表面水分子吸引力（静电引力）结合水
吸附水：颗粒表层离子吸附层水分子分子力作移动
薄膜水：离子扩散层水分子分子力作移动长期荷载作部分挤出
（三）水：土岩颗粒水化膜外水受重力影响分毛细水重力水
1毛细水 ①孔隙角水 ②悬浮水 ③毛细孔水
毛细孔水岩石毛细孔水（结合水外）
重力水相传递静压力
2重力水
①渗流水
②水
（四）固态水（冰）
体积增扩裂隙减弱岩体强度（融冰期边坡易滑原）
总边坡岩体水结合水水
二水边坡利影响表现
1软化岩体降低强度
2静水压力
3动水压力：水重力作流动岩石产生动水压力
三水边坡分布
1松软土岩中水位变化
2坚硬岩石中裂隙水定
坚硬岩石水文质条件易掌握全貌水位差异
四 静水压力作
露天矿部风化带岩层受水浸润容重增加
岩石饱水容重
γ0干容重
n空隙
γw水容重
d岩石重
饱水重量：
干重量 孔隙水重量
浮重量：
岩柱受浮力：
静水压力水压三角形积：
中点水压强度：
实践中坡底处断裂面渗流时该处水
压强等零达高峰值
五 动水压力作：动水压力指渗流水
流通程中作岩石颗粒渗流力体积力
实验表明：孔隙（裂隙）水相互贯通产生渗流水动水压力
圆水流运动时需克服阻力
1径成反
2两端压差成正
3岩石介质中水渗流阻力孔隙率成反
动水压力：
计入 P浮力静动压力矢量
滑面切法分力 N（指滑面）
结：稳定渗流边坡水压包括静压动压似滑面点水压强该处滑面面积计算似等滑面静水压力值
24爆破作业振动影响
影响素
1爆破震动增加边坡滑动力
2爆破作破坏边坡岩体
降低岩体强度雨水水易爆破岩石裂隙渗透加速岩体风化
3穿采运设备作业时饱水岩土液化
二破坏
震波岩石中传播波横波波
三减震措施
1控制次爆破药量
2微差爆破佳时间次震波峰值叠 加达高值
3采预裂爆破缓爆破
25构造应力影响
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11概述
边坡重性
1节省成
2安全生产
二国外露天矿边坡概述
1露天矿开采现状发展趋势
2列举优化边坡实例
12基概念
采场边坡
（）露天矿边坡
1山坡露天矿
2凹陷露天矿
（二）边坡
1底帮边坡
2顶帮边坡
3端帮边坡
三）边坡角
1工作帮坡角
2非工作帮坡角（废正角）
二排土场边坡
1外排土场建立条件
2排土场建立条件
3排土场台阶高度坡面角
4排土排弃物性质
5稳定性分析
13滑坡概研究意义
边坡变形种类
1剥离（振动风化）
2崩落（陡立柱状岩体突然倒塌滚动）
3滑动（定面带缓慢移动）→滑坡
4流动（指饱水松软岩体4度－6度甚更缓斜面流动）
5沉陷变形垂直沉
排土场理
规范规定排土场边坡定距离范围2－5％反坡
图2示
三 滑坡危害
1阻断运输线路（铁道公路胶带）
2推倒掩埋采掘运输设备
3破坏面工业民建筑物
总体规划合格
面建筑物安全距离采场 0－200m>200m200米设置
排土场造成周边面形变形滑坡危害较神华准黑岱沟储煤仓铁路面胶带走廊等案例
四 优化边坡角
时考虑两问题
1剥离费
2边坡维护费
14露天矿边坡特点
水库岸坡坝肩引水渠道铁路公路路堑路堤山区挖方工程边坡相特点：
边坡较高
米600米 走长 揭露岩层 岩体结构复杂
二煤矿边坡岩体沉积岩：层理明显 弱夹层较 岩石强度低稳定边坡 角约40度
金属矿岩浆岩 变质岩 强度高 断层节理发育利边坡稳定稳定边坡 角约50度
三 滑动变形
四露天矿边坡工机械开挖边坡边坡岩体较破碎边坡般加维护易受风化作影响
五露天矿场日受爆破机车行走等素边坡受振动影响受设备身载荷击载荷较
六露天矿服务年限长排利防治边坡滑坡
陡帮开采配合排效果较装西露天煤矿
七段边坡稳定程度重建（构）筑物高压线铁路等级建筑物求稳定性高
15 研究容步骤
研究容
1边坡岩体中种结构面
断层层面节理裂隙分布状态
2结构面物理力学性质
3水
4开采工艺河流爆破构造应力
5设计边坡
6提出防滑措施
7边坡监测
二研究步骤
1矿山勘探设计阶段必须开始边坡工作
2矿山投产做量边坡实验研究校核边坡稳定角
3长期性工作直露天矿寿命结束
4评价
第二章 影响边坡稳定性素
引言：素分类
1：岩石矿物组成质结构
2外：水震动构造应力采矿活动风化温差
21 岩石矿物组成影响
1矿物强度
（1）NaKCaMg等化合物易溶水稳定矿物
（2）蒙脱石[(OH)4Al4SiO8O20]吸水性强透水性差易导致滑坡
2岩石矿物集合体
3岩石晶质>非晶质>碎屑质
硅质胶结>钙质胶结>泥质胶结
粒度<0005mm时粒度增加时摩擦角减
4 岩石构造定非定
22岩体结构面结构体 岩体结构
定义：结构面：岩体中然生成强度减弱面统称结构面
结构体：结构面岩体切割成规模形态块体
工程岩体：结构面结构体组成具定结构质体部分
结构面（I－V级）
煤矿中5种面：
1软弱夹层：粘土层碳质页岩层泥岩薄煤层页岩层
2岩层面节理
3断层
4节理裂隙
节理构造裂隙
裂隙原生裂隙
5片理页理：压应力作动力变质结果
二结构体
I－V级
三岩体结构
23水影响
露天矿采场排土场边坡防水便等防滑雨雨季解冻时期
现场防治水办法介绍
水岩石中存形态
（）气态水
结晶水化学水岩体稳定性影响
（二）结合水
1吸附水（强结合水）强结合水70000倍重力加速度分离
2薄膜水（弱结合水）弱结合水长期荷载挤出
结合水岩石中颗粒表面水分子吸引力（静电引力）结合水
吸附水：颗粒表层离子吸附层水分子分子力作移动
薄膜水：离子扩散层水分子分子力作移动长期荷载作部分挤出
（三）水：土岩颗粒水化膜外水受重力影响分毛细水重力水
1毛细水 ①孔隙角水 ②悬浮水 ③毛细孔水
毛细孔水岩石毛细孔水（结合水外）
重力水相传递静压力
2重力水
①渗流水
②水
（四）固态水（冰）
体积增扩裂隙减弱岩体强度（融冰期边坡易滑原）
总边坡岩体水结合水水
二水边坡利影响表现
1软化岩体降低强度
2静水压力
3动水压力：水重力作流动岩石产生动水压力
三水边坡分布
1松软土岩中水位变化
2坚硬岩石中裂隙水定
坚硬岩石水文质条件易掌握全貌水位差异
四 静水压力作
露天矿部风化带岩层受水浸润容重增加
岩石饱水容重
γ0干容重
n空隙
γw水容重
d岩石重
饱水重量：
干重量 孔隙水重量
浮重量：
岩柱受浮力：
静水压力水压三角形积：
中点水压强度：
实践中坡底处断裂面渗流时该处水
压强等零达高峰值
五 动水压力作：动水压力指渗流水
流通程中作岩石颗粒渗流力体积力
实验表明：孔隙（裂隙）水相互贯通产生渗流水动水压力
圆水流运动时需克服阻力
1径成反
2两端压差成正
3岩石介质中水渗流阻力孔隙率成反
动水压力：
计入 P浮力静动压力矢量
滑面切法分力 N（指滑面）
结：稳定渗流边坡水压包括静压动压似滑面点水压强该处滑面面积计算似等滑面静水压力值
24爆破作业振动影响
影响素
1爆破震动增加边坡滑动力
2爆破作破坏边坡岩体
降低岩体强度雨水水易爆破岩石裂隙渗透加速岩体风化
3穿采运设备作业时饱水岩土液化
二破坏
震波岩石中传播波横波波
三减震措施
1控制次爆破药量
2微差爆破佳时间次震波峰值叠 加达高值
3采预裂爆破缓爆破
25构造应力影响
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