宝日希勒露天矿采场边坡分区及稳定性分析研究.pdf

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1、·24·露天采矿技术2010-q-~；1期宝日希勒露天矿采场边坡分区及稳定性分析研究李江，张利忠(神华宝日希勒能源有限公司宝日希勒露天煤矿，内蒙古呼伦贝尔021025)摘要：在对宝日希勒露天煤矿采场边坡工程地质、水文地质条件认真分析的基础上，对采场边坡进行了分区研究，并通过计算、模拟等手段对采场边坡稳定性进行了分析，对不稳定边坡提出了相应的防治措施。关键词：露天煤矿；采场；边坡；分区；稳定性中图分类号：TD824．7文献标识码：B文章编号：1671—9816(2010)01—0024—02从整体上看宝矿边坡工程地质、水文地质条件简单，变化不大，主要表现为自地表向下赋存砂土、随

2、着生产规模的不断扩大，采场边坡稳定性问粘土、砂砾岩、煤层、泥岩和砂岩等岩层。题日益突出，采场边坡稳定与否直接影响矿山正常为便于进行边坡稳定性评价，按区段提出最佳生产。边坡角和边坡防治措施，需进行边坡分区。分区的原宝日希勒露天矿采场边坡主要由腐植土、砂质则是将岩性、构造、水文地质条件、工程地质条件、边粘土、砾岩、砾岩沙岩、粉砂岩等组成，属典型的软岩坡几何形状和边坡倾向基本相同的区段划分为同一边坡，而不同区域地层组成又有所不同，所以，进行区，这样各区边坡可用单一的剖面和相同的计算参边坡分区研究尤为重要。数来表征。边坡分区是在工程地质分区的基础上进2宝日希勒露天矿采场边坡分区行的，

3、根据以上原则，将首采区边坡分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V区，见图2。宝日希勒露天矿区位于宝日希勒勘探区西部的向斜翼，由于煤层厚度南北差异较大，其底板等高线走向与向斜总体轴向呈明显的不协调，表现为NW—SN—NE方向，倾向西或西南，倾角小于5。。而首采区煤层走向为NS—SE方向，煤层总体倾向西或西南，V但在西南境界处煤底板有翘起的趋势，至使未来形成的采场西端帮南部和部分南帮岩层向采场倾斜，成为顺倾边坡。在西帮布置的西21边坡勘探线提供的工程地质剖面图(图1)，也反映了这一边坡特征。这一特征对该处的边坡稳定不利，一旦滑坡不仅影响生产，而且威胁着海拉黑省级公路的安全。2—图2首采区边坡区图

4、630I区边坡：位于采场东北角，边坡倾向与岩层倾6206lO60o向一致，顺倾边坡。其稳定性主要受弱层、地下水和59O580排土场荷载影响。57056o55OⅡ区边坡：位于采场东部，边坡倾向与岩层基本540倾向一致，顺倾边坡。其稳定性主要受弱层、地下水图1西21边坡工程地质剖面图影响。收稿日期：2009—09—19Ⅲ区边坡：位于采场南部，边坡倾向与岩层倾向作者简介：李江(1975一)，男，黑龙江人，工学学士，1999年毕业于辽宁工程技术大学露天开采专业，现在神华宝相反，逆倾边坡。其稳定性主要受弱层、地下水影响。日希勒能源有限公司宝日希勒露天煤矿从事采矿工作。Ⅳ区边坡：位于采场

5、西南角，西边是公路。煤层蕾翟固露天采矿技术2OlO~1期·25·j22底板起伏，煤层变薄，致使边坡倾向岩层基本倾向西滑坡南模式为上部砂土、粘土、砂砾岩层沿圆弧滑面，一东3西n))一致，顺倾边坡。其稳定性主要受弱层、地下水影响。下部沿煤层中弱层剪切滑移。V区边坡：位于采场西部，西边是公路。边坡倾(3)Ⅲ区位于首采区南帮，向北倾斜，与岩层倾向与岩层倾向相反，逆倾边坡。其稳定性主要受弱向相反，为逆倾边坡。影响其稳定性的主要因素是地层、地下水影响。下水和弱层，经过对典型剖面南29剖面模拟计算，稳定系数大于1．25，边坡处于稳定状态。3边坡稳定性分析(4)IV区边坡位于采场的西南角，由

6、于煤层变运用Flac、Ansys软件和刚体极限平衡法对宝矿薄，底板翘起，使边坡倾向与岩层倾向一致，为顺倾采场各区边坡稳定性进行了全面计算与分析，获得边坡。由于底板变化对煤层中的弱层产生影响，所以主要成果见表1。按煤层底板分析得到的稳定系数小于1．3，边坡处于表1各区边坡稳定系数计算结果不稳定状态，一旦出现滑坡变形，将直接威胁海拉黑公路的安全。募剖而F1ac(稳定性)系条数分法推力法符注(5)V区边坡位于采场西帮，倾向东，与岩层倾向相反，为逆倾边坡。破坏模式为上部砂土、粘土、砂261．191．191．O91．25不稳定261．221．181．131．21不稳定砾岩层沿圆弧滑面，

7、下部沿煤层中弱层剪切滑移。通261-881．641．341．28稳定过对西2—2剖面的模拟计算，稳定系数大于1．25，边261．06不稳定坡处于稳定状态。261．18不稳定261．40稳定4结论及建议组成露天矿边坡的岩层松软，抗剪、抗压强度较稳定性分析显示I区、Ⅱ区、Ⅳ区边坡处于不稳小，排土场荷载及12煤层中厚度1～2Cm厚的软弱定状态，滑坡模式为岩土上部沿圆弧滑面和下部弱夹层构造作用，地下水使岩层强度弱化、弱层泥化等层组合滑面滑动，针对各区边坡变形破坏特征进行是造成露天矿滑坡的主要囚素。对采场各区段边