[科普中国]-边坡设计

边坡设计是指在最大限度地提高矿山利润率和回采矿量的准则下，确定安全可靠的采场边帮几何形状。为提高边坡稳定性和安全性，边坡设计应包括边坡加固设计、边坡疏于排水设计、临近边坡减震爆破设计以及边坡岩体位移监测设计。边坡设计是露天开采设计的一部分。设计的基本依据是矿山地质、工程地质与水文地质条件、岩体物理力学性质试验数据、地震与爆破震动力参数、矿体贮存形态、勘探深度、采矿工艺过程和资源开发政策等。边坡设计要按一定的设计步骤和方法进行。

简介边坡设计是指在最大限度地提高矿山利润率和回采矿量的准则下，确定安全可靠的采场边帮几何形状。为提高边坡稳定性和安全性，边坡设计应包括边坡加固设计、边坡疏于排水设计、临近边坡减震爆破设计以及边坡岩体位移监测设计。边坡设计是露天开采设计的一部分。设计的基本依据是矿山地质、工程地质与水文地质条件、岩体物理力学性质试验数据、地震与爆破震动力参数、矿体贮存形态、勘探深度、采矿工艺过程和资源开发政策等。边坡设计要按一定的设计步骤和方法进行1。

设计步骤按矿山服务期可分为三个阶段：

(1)可行性研究阶段，为确定矿体开采是否经济。根据地质勘探报告和工程判断，初步划分边坡设计区，拟定采场的几个可能的轮廓线。

(2)矿山设计阶段，根据边坡岩体详细工程地质勘探和试验结果，对所有边坡设汁方案进行稳定性评价和经济效益分析，进而为矿山开采提供最佳的边坡设计方案和明确的边坡位置、边坡角。

(3)矿山开采阶段，根据开采过程中所积累的地质构造、地下水压力、岩体力学性质资料以及已形成边坡的稳定性状态，验证原设计的假定和结论；必要时，进行局部修改设计或重新设计2。

设计方法主要有三种：

(1)类比设计法

亦称经验设计法，这是最早使用的一种方法。它借助于拟建矿山附近的或矿体埋藏形态、岩性、构造、地下水和开采深度等条件与之类似的已开采矿山的经验进行边坡设计；

(2)验算设汁法

亦称半经验设计法，它是在类比设计的基础上，补充有关稳定性影响因素的测试数据，采用确定模型对设计边坡进行稳定性验算。对达不到允许安全系数阀值的边坡段进行适当修改；

(3)优化设计法

亦称现代设计法，就是根据优化原理和优化方法，什对设汁参数和设汁效果的不确定性，建立风险预测的随机模型，借以择取功能上、经济上、技术上、实用上的多元优化或系统优化的边坡设计方案3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学