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第7章 露天矿山工程
两节内容：
7.1 露天矿剥离工程
7.2 露天矿边坡工程
7.1 露天矿剥离工程
每年分值1-2分，多数年份每年1分，包括两目内容
每年最多1分，包括两目内容7.1.1 露天矿剥离施工方法及应用
考点一 露天矿剥离施工方法和开采工艺
露天矿剥离施工是指通过一系列的爆破、掘进和运输等工序，将矿石从矿床中剥离出来的过程。
常见的剥离和开采系统工艺形式及特点如表7.1-1所示。
五种：间断式剥采工艺、连续式剥采工艺、半连续式剥采工艺、剥离倒推式剥采工艺、综合剥采工艺
主要围绕“挖掘设备”和“运输设备”的配合
考点二 露天矿剥离和开采主要施工技术要求
1）单斗挖掘机——卡车工艺：
安全挡墙高度不得小于卡车轮胎直径的2/5。
剥离与开采工作面应具有不少于7d的煤、岩量。
2）单斗挖掘机一铁道工艺：机装自翻车宜采用排斗装车
3）连续开采工艺：轮斗挖掘机尾部与工作面坡面之间的水平距离不得小于2m。
4）半连续开采工艺：自移式破碎站任何突出部位距挖掘机机尾回转范围净距离不得小于1.0m。
7.1.2 剥离施工疏干与排水工程
考点一 疏干井工程
降低矿坑内水位，确保采矿活动的正常进行，需疏干排水。
疏干井以钻井施工方法为主
1）疏干井钻井工程施工主要技术要求
（1）施工前，施工单位核实并确定孔位。
（4）当采用冲击钻进法施工时，应找正钻孔中心，并应保持钻具垂直冲击钻进。
（5）当采用反循环钻进时，应采用“水压”钻进，在地下水位小于3m的松散易坍塌地层钻进时，应采取措施进行护壁。
（8）在管井施工中，每钻进30m应测量一次井斜，当管井深度小于100m时，井斜不得超过2°，且井深度每增加
100m，井斜增加不应超过0.5°。
2）疏干井成井工程施工主要技术要求
（1）在无坍塌、无充填物的岩溶地层或裂隙底层中施工时，可不设置井管。
（2）成井下管前应矫正孔深。
（4）井管连接时应对准中心线，当采用焊接方式连接时，应设置加强筋板。
（5）管井在过滤器设置完毕或在过滤器、测水管及其他测量系统设置完毕后应组织验收，验收合格后应立即填
注充填材料
（6）填砾应从孔口井管四周均匀填入，不得从单一方位填入。
3）疏干井洗井及抽水试验相关技术要求
（1）管井成井后应及时洗井。
（2）采用泥浆钻进的疏干井，洗井应选择活塞分段洗井法或活塞与其他方法相结合的联合洗井方法。
（4）抽水试验时，水泵进水口应置于含水层底板1m以下；抽水的稳定时间应在5h以上。
4）疏干井护井工程相关技术要求
（1）待用管井的井口应妥善封盖，并应进行井位复测。
（2）建筑物或井台应高出地面0.2m以上，在受洪水威胁的地段应达到防洪要求。
考点二 巷道疏干工程
采场地下水还可以采用地下巷道进行疏干排水，并拦截涌向矿坑的地下水流。
1）巷道、主排水井及放水孔的施工技术要求：
下山巷道每掘进200m应设置一处集水坑导水。
2）巷道贯通、巷道与主排水井贯通施工要求：所有贯通
（1）贯通的两个地点相距20m时应停止一个工作面施工，并应在贯通线设置警戒。
（2）工作面距贯通点5m时，应采用放小炮、循环进度应控制在0.5m之内，并应采取探眼方法，探眼长度不应小
于2m。
（3）预贯通时应对贯通点处的支护进行加固；贯通时断面逐渐扩大，应加强顶板管理。
（4）贯通前应将贯通点处积水排净，掩盖好电气设备，并应切断电源。
考点三 防排水工程
主要有防洪堤工程和排水工程。
（1）防洪堤是软弱堤基时，可以采用换填处理以及堤身自重挤淤法、两侧坡脚外设置压载体处理。
（2）防洪堤采用土料碾压筑堤时：分层统一铺土、统一碾压
（5）排水工程主要有明渠和集水仓。明渠沟底坡度不宜小于3‰。
习题演练模拟题：下列巷道与主排水井贯通施工技术要求中，说法错误的是（ ）。
A.贯通的两个地点相距20m时应停止一个工作面施工
B.工作面距贯通点5m时，应采用放小炮、循环进度应控制在0.5m之内
C.应采取探眼方法，探眼长度不应小于2m
D.贯通时断面逐渐缩小，应加强顶板管理
答案：D
解析：贯通时断面逐渐扩大，应加强顶板管理
7.2 露天矿边坡工程
每年分值2-3分，包括两目内容
7.2.1 露天矿边坡稳定考点一 露天矿边坡稳定性分类
依据露天矿边坡最终高度、边坡岩体结构、边坡地质结构、边坡工程安全等级等对边坡进行分类。
1）露天矿边坡分级：按最终高度H分为四级：
（1）超高边坡：H大于500m；
（2）高边坡： H大于300m，小于或等于500m；
（3）中边坡： H大于100m，小于或等于300m；
（4）低边坡： H小于或等于100m。
2）露天矿边坡安全等级划分
（1）露天矿边坡危害等级分为三级，根据可能的人员伤亡、潜在的直接和间接经济损失数量，综合评定为很严
重、严重、不严重三个等级，
（2）露天矿边坡工程安全等级分为I、Ⅱ、Ⅲ级，对应的边坡高度及危害等级情况见表
考点二.露天矿边坡稳定性评价
1）边坡稳定性评价基本要求
（1）评价应结合不同勘察阶段的技术要求进行。（2）在定性分析的基础上定量计算，综合进行评价。
（3）边坡破坏模式应根据边坡地质结构和边坡潜在破坏的组合情况确定。
（4）边坡稳定性计算应以极限平衡法为主，以安全系数作为主要评价指标。
2）边坡稳定性分析与计算
5项内容，了解
3）边坡稳定性评价
边坡稳定性评价应包括：边坡稳定状态的定性判断，边坡稳定性计算，边坡稳定性综合评价和发展趋势分析，
确定各分区最优边坡角。
对露天矿边坡治理工程，应提出相应的工程措施和建议，并确定满足设计安全系数的支护结构抗力。
考点三.露天矿边坡变形破坏防治措施（治理）
露天矿边坡治理应根据边坡稳定性评价的结果，结合边坡安全等级、矿山生产的要求进行。
边坡治理工程实施后，边坡安全系数必须满足设计要求。
露天矿边坡治理应综合选用削坡减载、疏排水和工程加固方法，并宜优先选用削坡减载、疏排水方法，工程加
固宜优先选用锚杆加固。
1）锚杆和喷锚支护方法：
（1）锚杆加固应按规程要求试验。
（2）锚索预应力锁定值应根据地层条件及支护结构变形要求确定。
（3）喷射混凝土强度等级不应低于C20。
2）抗滑桩和框架梁锚固方法：
（1）抗滑桩桩长宜小于40m；
（2）预应力锚拉桩的锚索与水平面的下俯倾角宜采用20°～30°；
（3）采用框架梁控制边坡时，框架梁宜采用矩形或菱形形式，现浇混凝土强度宜在C25等级以上。
3）注浆加固方法：注浆压力不宜超过2MPa。
7.2.2 露天矿边坡监测
考点一 露天矿边坡工作量监测工作规定
（1）露天矿边坡工程监测工作应坚持“综合监测、科学分析预测预报、保障安全”的基本原则，并应遵循“定
人、定时、定设备”的三固定方针。
（3）露天矿边坡工程监测工作等级，应根据边坡工程安全等级、边坡工程监测阶段等综合划分。
（4）露天矿边坡工程监测阶段可根据边坡工程监测时间节点按表划分。（5）露天矿边坡工程监测工作等级，应根据边坡工程安全等级和边坡工程监测阶段，按表划分。
（6）露天矿边坡工程监测项目：表 7.2-5
边坡工程安全等级
监测项目 序列 监测内容
I级 II级 Ⅲ级
1 地表水平位移和垂直位移
应测
变形监测 2 裂缝错位 应测
3 边坡深部变形/位移 全部应测
4 支护结构变形 宜测
5 边坡应力 应测
应力监测 可测
6 支护结构应力 宜测振动监测 7 边坡振动监测 应测 宜测
8 降雨监测
水文监测 宜测 可测
9 地表水监测
10 地下水监测
考点二 露天矿采场边坡工程监测
包括变形、应力、振动、水文和滑坡监测等。
1）变形监测
（1）露天矿边坡应进行变形监测和支护结构变形监测，其中边坡变形监测应包括地表位移监测和深部位移监
测。
（2）边坡变形监测频率：新布设点一周内每天应观测1次，位移趋于稳定后每月应观测1～2次。在边坡位移剧
烈时，每日观测不应少于2次。
（4）地表裂缝错位监测宜采用伸缩仪、位错计等仪器。
2）应力监测
（1）露天矿边坡应力监测应进行边坡内部应力监测、支护结构应力监测和锚固应力监测。
（3）应力传感器量程应大于设计最大压力的1.2倍。
（5）锚杆应力监测时，预应力锚杆的锚固力监测时，监测根数不应少于预应力锚杆总数的10%，非预应力锚杆
的锚固力监测时，监测根数不少于5%
3）振动监测
（1）安全等级为I、Ⅱ级的边坡，应通过爆破振动监测或爆破试验确定爆破振动对边坡稳定性的影响。
4）水文监测
（1）应对降雨、地表水和地下水等水文情况进行监测。
（2）降雨监测应采用自动气象站或雨量计等计量仪器。
（3）地表水监测应采用三角堰等计量仪器监测。
（4）地下水水压的长期监测应选择位于境界线附近受采掘影响较小的钻孔设置水压计，对地下水位、孔隙水压
力进行
5）滑坡监测
（1）滑坡监测应进行施工安全监测、防治效果监测和动态长期监测
（4）滑坡动态长期监测宜沿滑坡主剖面进行。
模拟题：下列边坡及滑体治理工程的措施，宜优先选用的是（ ）。
A.重力挡墙
B.注浆C.抗滑桩
D.疏排水
答案：D
解析： 边坡及滑体治理工程宜综合选用削坡减载、疏排水和工程加固方法，并宜优先选用削坡减载，疏排水方
法，加固工程宜优先选用锚杆加固。
第7章 露天矿山工程小结
1.露天矿边坡分级：按最终高度H分为四级：
（1）超高边坡：H大于500m；
（2）高边坡： H大于300m，小于或等于500m；
（3）中边坡： H大于100m，小于或等于300m；
（4）低边坡： H小于或等于100m。
2.露天矿边坡治理措施：
应综合选用削坡减载、疏排水和工程加固方法，并宜优先选用削坡减载、疏排水方法，工程加固宜优先选用锚
杆加固。
3.露天矿边坡工程安全等级分为I、Ⅱ、Ⅲ级，对应的边坡高度及危害等级情况见表 。
4.露天矿边坡工程监测项目：
边坡工程安全等级
监测项目 序列 监测内容
I级 II级 Ⅲ级
变形监测 1 地表水平位移和垂直位移 全部应测 应测 应测2 裂缝错位
3 边坡深部变形/位移
4 支护结构变形 宜测
5 边坡应力 应测
应力监测 可测
6 支护结构应力 宜测
振动监测 7 边坡振动监测 应测 宜测
8 降雨监测
水文监测 宜测 可测
9 地表水监测
10 地下水监测
5.变形监测要求
（1）露天矿边坡应进行变形监测和支护结构变形监测，其中边坡变形监测应包括地表位移监测和深部位移监
测。
（2）边坡变形监测频率：新布设点一周内每天应观测1次，位移趋于稳定后每月应观测1～2次。在边坡位移剧
烈时，每日观测不应少于2次。
（3）地表裂缝错位监测宜采用伸缩仪、位错计等仪器。
6.应力监测要求
（1）露天矿边坡应力监测应进行边坡内部应力监测、支护结构应力监测和锚固应力监测。
（2）应力传感器量程应大于设计最大压力的1.2倍。
（3）锚杆应力监测时，预应力锚杆的锚固力监测时，监测根数不应少于预应力锚杆总数的10%，非预应力锚杆
的锚固力监测时，监测根数不少于5%
