露天开采是一种直接从地表揭露并采出有用矿物的方法，其高效、低成本和安全性相对较高，但作业过程中也伴随着特定的风险，尤其是边坡失稳和排土场事故。本文将系统介绍露天矿山开采的基本知识、矿石加工流程，并重点阐述边坡与排土场的事故隐患排查与处置要点。
第一部分：露天矿山开采基本知识与矿石加工
1. 露天开采基本知识
露天开采通常适用于矿体埋藏较浅、覆盖层薄或矿体厚度大的矿床。其核心流程包括：
- 剥离：首先移除覆盖在矿体上方的岩石和表土（覆盖层），为采矿创造作业空间。
- 采矿：对揭露出的矿体进行钻孔、爆破、铲装和运输。
- 主要构成要素：
- 台阶（或阶段）：为满足安全与设备作业要求，将开采区划分成的水平分层，是开采的基本单元。
- 边坡：由多个台阶的坡面组成的整体斜坡，其稳定性是安全的核心。
- 排土场（废石场）：用于集中堆放剥离产生的废石和表土的场地。
2. 矿石加工简述
采出的原矿通常需要经过加工才能成为商品矿或精矿，主要流程包括：
- 破碎与筛分：通过颚式破碎机、圆锥破碎机等将大块矿石破碎至合适粒度，并筛分成不同粒级。
- 磨矿与分级：进一步细磨，使有用矿物与脉石充分解离，并通过分级设备（如螺旋分级机、水力旋流器）控制产品粒度。
- 选矿：利用矿物物理或化学性质的差异（如比重、磁性、浮游性）进行分离富集，常用方法有重选、磁选、浮选等。
- 脱水与尾矿处理：对精矿进行浓缩、过滤脱水；对分选后的废弃物（尾矿）进行安全堆存或综合利用。
第二部分：边坡事故隐患排查与处置
露天矿边坡失稳（滑坡、崩塌）是重大安全威胁，必须进行系统排查与科学处置。
1. 主要隐患点
- 地质因素：岩体存在软弱夹层、断层、节理裂隙发育、地下水活动等。
- 设计因素：边坡角过陡、台阶参数（高度、宽度、坡面角）不合理。
- 施工与生产因素：
- 未按设计开挖，存在超挖、掏底开采。
- 爆破震动控制不当，损伤岩体完整性。
- 坡顶及平台出现裂缝、沉降、隆起或局部滑塌。
- 边坡排水系统（截水沟、排水孔）堵塞或失效，导致水压增大。
2. 排查方法与监测
- 日常巡检：由专业人员定期检查坡面、平台、坡顶是否有新裂缝、渗水、滚石、变形迹象。
- 仪器监测：采用全站仪、GNSS、裂缝计、倾角计等进行位移、沉降自动化实时监测。
- 水文监测：监控地下水位和降雨对边坡的影响。
3. 处置措施
- 预防性措施：
- 优化边坡设计，采用合理边坡角与台阶参数。
- 实施预裂爆破、光面爆破等控制爆破技术，减少对保留岩体的损伤。
- 修建和完善地表及地下排水系统，有效疏干边坡。
- 治理性措施：
- 削坡减载：对不稳定区域进行削坡，降低坡高或坡度。
- 加固支护：采用锚杆（索）、挡土墙、抗滑桩、喷射混凝土等进行加固。
- 表面防护：设置主动或被动防护网，防止落石。
- 紧急处置：发现严重变形或滑动迹象时，立即撤离人员设备，设立警戒区，并迅速采取应急排水、反压坡脚（在坡脚堆载）等措施。
第三部分：排土场事故隐患排查与处置
排土场是堆放剥离物的巨型人工土石坝，其失稳（滑坡、泥石流、坍塌）危害巨大。
1. 主要隐患点
- 选址与地基：选址于不良地质（如软弱地基、汇水区）、未进行有效地基处理。
- 堆排工艺：
- 排土顺序混乱，未遵循由下至上、分层压实的原则。
- 排土台阶过高、边坡过陡，整体稳定性差。
- 排土场坡脚被不当开挖或浸泡。
- 排水系统：场内及周边截洪、排水设施不完善或淤堵，导致内部水位升高，浸润线上升，降低土体抗剪强度。
- 监测与管理：缺乏有效的沉降、位移、渗流监测，日常巡查不到位。
2. 排查与监测重点
- 检查排土场坡面、平台、坡顶有无裂缝、鼓胀、沉降、滑移痕迹。
- 检查排水沟、涵洞是否畅通，坡脚有无渗水、浑水流出（管涌迹象）。
- 监测排土场整体及局部变形、内部水位（浸润线）。
3. 处置措施
- 设计与建设期预防：科学选址，进行稳定性计算与评价，设计合理的堆排参数和坚固的排水系统。
- 运行期控制：
- 严格按设计堆排，控制排土速度和台阶高度，确保压实度。
- 定期维护和清理排水设施，确保其始终有效。
- 严禁在排土场坡脚进行采掘、取土等危险作业。
- 治理与应急：
- 对不稳定区域采取削坡、压坡脚、设置反压平台等措施。
- 对于内部水位过高问题，可增设水平排水孔或垂直排水井。
- 发现重大险情（如大规模裂缝、快速变形）时，立即停止排土，疏散下游人员设备，并迅速启动应急预案，采取导流、加固等抢险措施。
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露天矿山的安全高效运营，建立在扎实的开采与加工知识基础之上，更依赖于对边坡和排土场这两大危险源的持续、科学管理。必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，通过精心设计、规范施工、严密监测和及时处置，构建起覆盖全生命周期的风险防控体系，方能有效遏制重大事故发生，保障人民生命财产安全和矿山可持续发展。
