矿山设计中开采边坡角设计要点

在矿山设计中，根据矿体的赋存条件和工程地质条件，以露天开采为例，按照边坡角的不同，可分为自然边坡和人工边坡。自然边坡主要是指在无人工影响条件下形成的边坡。其特点是边坡岩体表面完整，不易被破坏。人工边坡是指在工程地质、水文地质、采剥等条件下形成的边坡，其特点是边坡面一般不完整，坡面常出现裂隙和坍塌等现象。不同的开采方法对边坡角度有不同的要求，具体如下：

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01. 自然边坡

1、根据矿体的赋存条件和工程地质条件，确定边坡的角度。

2、一般情况下，当矿体厚度较大或地质构造复杂时，边坡角度应取较大值；反之，则应取较小值。

3、当开采深度较大或覆盖层较厚时，宜采用台阶开采，并根据矿体产状和工程地质条件确定边坡角度。当采用台阶开采时，边坡角度的取值一般为30°~45°；当采用平盘开采时，边坡角度一般取40°~50°。

4、当矿体厚度不大或地质构造简单时，应尽量采用台阶开采，边坡角度可根据地形条件和台阶高度进行适当调整。

5、当矿体厚度较大或覆盖层较薄时，可采用平盘开采；边坡角度一般取20°~30°。

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02. 人工边坡

根据边坡表面裂隙和坍塌情况，可将人工边坡分为：

1.顺坡或反坡边坡：矿体倾向与边坡平行时，可按顺坡开采；矿体倾向与边坡斜交时，可按反坡开采；

2.台阶边坡：矿体倾向与边坡成一定夹角时，应按台阶高度确定台阶边坡角；

3.自然边坡：矿体倾向与边坡斜交时，应按自然边坡设计。

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03. 开挖边坡叫的确定

确定开挖边坡角是矿山设计中的重要环节，直接影响露天开采的最终边坡高度，同时也关系到边坡的稳定性，所以在露天开采中对边坡角进行合理的设计是非常必要的。

开采边坡角一般根据以下公式计算：

式中，Q为开挖高度；H为边坡倾角；f为开挖深度；K为开采范围内的平均岩体强度。

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04. 影响施工的边坡角

根据露天开采工程实践经验，当矿体倾角小于45°，边坡坡度小于20°时，由于采场边坡较陡，露天矿在露天开采时需要进行大量的剥离和运输工作。从采场剥离的废石直接运至堆场，再通过汽车或火车运至堆场。所以在开采过程中，采场常会出现施工扰动现象。在这种情况下，边坡角应满足：

（1）开采过程中边坡坡度不应大于40°，否则容易发生采场边坡坍塌和掉块事故。

（2）由于施工扰动引起的边坡角的变化应采取措施使之稳定在20°~25°之间。

（3）对于露天矿的采场作业面，如不能采取有效措施防止施工扰动时边坡角变化过大，应及时进行支护工作。

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05. 结束语

矿山开采中，根据边坡的不同，对其边坡角度有不同的要求。由于边坡的稳定性对矿山开采成本和效率有重要影响，因此在进行矿山设计时，要充分考虑边坡的稳定性。对于受人类活动影响较大的边坡角，要进行详细调查，确保边坡安全稳定。

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