珲春紫金曙光铜矿外排土场边坡稳定性研究

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1、珲春紫金曙光铜矿外排土场边坡稳定性研究郑广斌林毅斌珲春紫金矿业有限公司摘要：为使珲春曙光金铜矿外排土场在保证边坡稳定的前提下最大限度增容，通过现场勘斉、室内试验、反分析等手段确定排土场岩土体参数。利用极限平衡方法对排土场稳定性进行评价，提出增容方案及排土场稳定性防治措施。关键词：室内试验;稳定性;增容;防治措施;作者简介：郑广斌（1988—），男，内蒙古卓资人，现任珲春紫金矿业有限公司曙光金铜矿采矿厂厂长，主要从事矿山管理工作。收稿日期：2017-07-04SlopestabilityresearchofHunchunZi

2、jinShuguanggoldandcoppermineexternaldumpZHENGGuangbinLINYibinHunchunZijinMiningIndustryCo.，Ltd.;Abstract：TnordertoincreasetheexpansionofHunchunShuguanggoldandcoppermineunderthepremiseofguaranteeingtheslopestability,thisarticledeterminestheparametersofrockandsoilma

3、ssthroughon-siteinvestigation,indoortestandmethodsofbackanalysis.Basedonthelimitequilibriummethod,thisarticleevaluatestheslopestabilityandproposestheexpansionplansandpreventionmeasuresofdumpstability.Keyword：indoortest;stability;expansion;preventionandcontrolmeasu

4、re;Received：2017-07-040引言露天矿一般均设置外排土场，而排土场稳定性问题一直为研宄学者所关注，一方面关系到露天矿经济效益111，另一方面也关系到排土场的安全问题。为了使有限面积的外排土场能够最大限度容纳露天开采时产生的废石，节约土地资源，保护生态环境，排土场的合理增容就变得尤为重耍。然而，排土场所容纳的废石也不能超过其最大容积，否则可能会使得排土场边坡不稳定，导致排土场边坡出现滑坡事故。主要以珲春曙光金铜矿1排土场为工程背景，通过实地勘察、实验分析等方法，获取较为准确的岩土体力学参数，进而应用极限平衡

5、法计算排土场边坡安全系数，进行稳定性分析评价［2-9］，根据评价结果提出增容方案及排土场稳定性防治措施。1珲春金铜矿外排土场力学参数确定外排土场共包含6种地层岩性，分别为排土场土层、坡积土耕土层、含黏土角砾层、强风化岩层、中等或微风化岩层、未风化基岩层，地层顺序如阁1。根据室内试验，工程类比，滑坡反分析等手段确定各岩土体力学参数。1.1坡积土耕土层剪切实验为分析排土场基底稳定性，在1排土场基底取表层土进行直剪实验。分别选择轴向垂直压力为100、200、300、400kPa。在不同的垂直压力pK,施加水平剪切力进行剪切，测得

6、剪切破坏时的剪应力t。制成的试件每4个分为1组，共有3组。根据不同的法向应力和相应的抗剪强度得到曲线，根据库仑定律拟合求得摩擦角及黏聚力，剪切强度曲线如图2。根据室内剪切试验结果，取摩擦角26°，内聚力取15kPa。1.2含粉质黏土角砾层强度取值含粉质黏土角砾层的主要成分为闪长岩、花岗岩，未风化。因冻土层较厚，达P2m,现场人工取含粉质黏土角砾层样品比较困难，所以本地区含粉质黏土角砾层强度取值可参考任国林、张永波等人lion对某地区花岗岩风化残积土工程地质特性的研究，取黏聚力26kPa,取摩擦角26°。图1外排土场地层剖面

7、下载原图图2剪切强度曲线下载原图1.3风化岩层强度取值参考典型花岗岩核电厂址为例un，定性描述丫该地区花岗岩的分布及其风化特征，系统分析并建议强风化花岗岩的主要物理与力学性质见表1。工程类比确定强风化岩黏聚力40〜50kPa,取均值45kPa，摩擦角34°〜39°，取均值36°。中等或微风化岩的黏聚力117.7〜188kPa,取均值152kPa,摩擦角取35°，未风化基岩黏聚力取值190kPa，摩擦角取35°。剪切条件下强风化花岗岩抗剪强度参数计算结果见表2。表1强风化花岗岩边坡稳定性评价建议参数下载原表1.4排土场物料力

8、学参数反分析按照安全系数Fs=1.0,土层摩擦角34°，反算土层的黏聚力，根据不同安全系数计算黏聚力，不同安全系数对应黏聚力如阁3。根据计算结果黏聚力取9kPa。1.5外排土场岩土体参数取值表2剪切条件下强风化花岗岩抗剪强度参数计算结果下载原表图3不同安全系数对应黏聚力下载原图根据前述室内实验、工程类比