剖析地质断层对露天矿稳定性的影响性探究

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1、剖析地质断层对露天矿稳定性的影响性探究［摘要］在我国露天矿的开采过程中，其开采方案的选择和技术条件应用都需要以地质勘查和边坡稳定状态为依据，工程地质、水文地质与环境地质勘查是露天矿开采及边坡治理的重要构成内容。在露天矿边坡的稳定性影响因素中，主要有：地下水、断层、弱层等，针对这些影响因素，需要对其进行数值模拟影响性研究，系统地探讨露天矿的边坡治理中需要注意的问题，进行露天矿边坡稳定性的分析和研究。［关键词］地质；断层、露天矿；稳定性；影响因素中图分类号:TD824.7文献标识码:A文章编号：1009-914X(2015)44-0260-01露天矿边坡的稳定性常受断层、弱层等不良地

2、质构造的影响，其变形破坏机理比较复杂，因而在露天矿的开釆过程中的稳定性研究也是势在必行，在历年的理论方法探究中，有诸如：Bishop法、Janbu法、传递系数法、Spencer法、极限分析法等，伴随着科技的不断进步和发展，各种各样的数值方法应用于露天矿的边坡稳定性研究当中，尤其应用于分析边坡应力、应变状态、揭示滑坡机理等，一些地质结构、地形地貌、地震等是造成大型滑坡的主要成因，在断层影响作用下，露天矿边坡存在较大的边坡失稳和变形，给露天矿的开采带来较大的威胁和影响。一、露天矿边坡的现状及特点阐述露天矿的开采可分为露天金属矿床开采和露天煤矿开采两种，相对于地下开采而言，它是在敞露的

3、环境下，用采运设备对地表上的矿体覆盖物进行推移，从而获取所需的矿物。露天矿边坡是露天矿最主要的结构要素，它伴随着矿山开挖和开采活动贯穿于始终,并且随着开采规模的扩大、露天矿边坡的开采深度由原来的100m>300m延伸到了500m,甚至是800m,形成了典型的高陡边坡矿山。为了追求效益的最大化,露天矿的边坡工程采用极限设计，其加高、加陡的发展态势，对露天矿的边坡造成了较大的变形破坏，在露天矿向纵深部开采的环境下，边坡的稳定性日益严重，滑坡规模日益加大，滑坡灾害也频频发生，因而，对露天矿边坡的稳定性研究具有现实的意义。它具有以下特点：1、露天矿边坡存在既定不可变性特点露天矿是在敞露的

4、环境下，对地下的有用矿物资源进行开采，在地质作用及地质变迁下，特定的地质环境产生了特定的矿物资源。露天矿不同于其他的矿山地质工程，它需要在既定的环境条件之下，进行设计、施工和开挖，它存在既定条件性，不具有灵活可变性。2、露天矿山边坡的时效性特点露天矿边坡不同于其他的水利水电、公路铁路工程，它是一种临时性的工程，为了减少初期投入，尽快地进行生产，需要在露天矿开采储量不大的情况下,进行临时性的边坡处理，它与露天矿的服务年限直接相关，但是，我们不能因为它是临时性设施，就对其稳定性和安全性掉以轻心。3、露天矿边坡是动态的地质工程由于露天矿边坡是其结构的重要因素，它贯穿于露天矿开采过程始终

5、，因而处于时刻变化的动态过程中，需要进行随时的、密切的关注，在露天矿开采前期，要尽可能地少剥离，到了中后期，才采用较大的边坡角。4、具有规模大、边坡高的特点在我国的露天矿开采规模不断加大的态势下，其边坡高度由原来的200-300m,到纵深向规模的发展高度为500-700m,这些边坡的地质形成条件差异极大,地层因素也较为复杂，在绵延数公里的距离都可见到不同的边坡。二、国内外露天矿边坡稳定性的研究阐述对露天矿边坡的稳定性研究，首先需要研究露天矿边坡的变形破坏模式,要根据地质岩性特征、构造、地层、水文等因素进行分析，对破坏模式进行评价，从而对露天矿边坡的稳定性预测和治理提供依据。对露天

6、矿边坡破坏模式进行识别，在我国比较有代表性的观点有几种分析方式进行，即：地质模型分析、数值模拟计算和综合判别分析等。地质模型分析是根据岩体中软弱结构面的力学特性，分析和总结软弱结构面控制的矿山软岩边坡稳定性的方法；数值模拟计算则是采用极限状态方程和数值模拟软件相结合的方式,进行露天矿变形破坏机理和潜在的滑坡模式的研究；综合判别分析法是在上世纪九十年代开始的，是一种新型的用于露天矿破坏模式的识别，取得了一定的研究成果。对于露天矿边坡可靠性的分析研究，始于上世纪80年代对攀钢石灰石矿露天矿的首次实践，后来又陆续地在本钢歪头山铁矿、首钢水厂铁矿、太钢尖山铁矿等处进行了实践研究和分析，它

7、们都是对露天矿边坡在现有自然地质条件下，保持边坡整体稳定而不发生过大变形滑动的概率，对其的目标可靠度分析，包含了不同状态的双向控制指标，表示设计预期所能达到的可靠度或设计允许的风险程度，它需要根据露天矿边坡的实际不同特征，进行可靠度指标和破坏概率之间的联系剖析。三、露天矿边坡稳定性影响因素分析影响露天矿边坡稳定性的因素，要考虑当地区域的稳定性，还要考虑地质构造、气候及水文地质条件、岩石的物理力学性质等。以胜利煤田东二号露天矿为例，它在胜利煤田盆地的东部，该盆地位于内蒙古高原中东部