渭北石灰岩露天采区高陡边坡破坏模式及形态优化研究

毛正君，毕银丽，李成，陈建平，孙魁，张瑾鸽，连海波，刘伟

(1.陕西省地质环境监测总站，矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室，陕西 西安 710054；2.西安科技大学地质与环境学院，西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院，陕西 西安 710054；3.陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室，陕西 西安 710054；4.陕西地建矿业开发环境治理有限责任公司，陕西 西安 710075)

0 引言

中国采用露天开采方式获取矿石的占比大，铁矿约为77%，有色金属矿为52%，化工材料为70.7%，建筑材料为100%(杨天鸿等，2011，2020)。伴随着露天开采矿山边坡不断加高、加陡(张定邦等，2013)，出现了很多高度超过500 m的边坡，如太钢峨口铁矿的设计坡高为720 m，导致边坡稳定性和安全性越来越差，边坡滑移和倾斜破坏事故日益频繁，严重威胁矿山的安全生产(蔡美峰等，2001；杨天鸿等，2011)。渭北地区石灰岩资源储量丰富，2000年以来该地区石灰岩被大规模开发，高强度的开采导致矿区环境恶化(寿立勇等，2020)。渭北地区部分石灰岩露天采区开展了地质环境治理与生态修复工程，但都仅仅是将采区坡底平台进行了覆土绿化，未对石灰岩开采后形成的高陡边坡进行恢复治理。因此，针对渭北地区石灰岩露天采区高陡边坡的地质环境保护与生态修复是亟待解决的科学问题。高陡岩质边坡的研究主要涉及岩质边坡破坏模式(董金玉等，2011；卞康等，2018)、岩质边坡稳定性影响因素(吴顺川等，2017)及岩质边坡形态优化(祝玉学等，1989；蔡美峰等，2012)等方面。

岩质边坡稳定性受到岩性以及存在于岩体中的各种结构面与坡面的空间组合关系的影响(常来山等，2014)，从而产生复杂多样的破坏模式。……