布沼坝露天煤矿提煤出入沟机道边坡稳定性分析.pdf

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1、露天采矿技术2011-f-g4期·17·布沼坝露天煤矿提煤出入沟机道边坡稳定性分析吴文利-，曹国献(1．西南有色昆明勘测设计研究院股份有限公司，云南昆明650051；2．昆明煤炭设计研究院，云南昆明650011)摘要：针对布沼坝露天煤矿北帮提煤22,沟M301、M302机道边坡变形特征，通过对已施工锚固工程的机道边坡进行稳定性定量分析，评价了机道边坡现状稳定程度，据此重新选址迁建M301、M302机道的建议。关键词：破坏特征；边坡稳定性；发展趋势中图分类号：TD824．7+1．文献标识码：B文章编号：1671—9816(2011)04—00

2、17—02布沼坝露天矿的提煤出人沟M301、M302机道，位于布沼坝露天采场的北帮，肩负着将煤从露天采场运送至煤仓的重要任务。2003年煤矿已对边坡清除了部分“挂帮煤”，并采取了锚索加固M301、M302机道及两侧边坡的综合治理措施，边坡变形得到了一定控制。但2006年雨季至2007年雨季，根据边坡变形观测资料，机道边坡变形有加剧的趋势，如果北帮边坡变形甚至滑坡使M301、M302机道受破坏，整个布沼坝露天采场的生产将受到重大影响。本文针对现状地形，采用实测工程地质剖面，考虑了锚固力、地下水的影响因素，对机道边坡的稳定性进行了定量评价，为后

3、续出入沟机道设计和安全生产服务。1边坡变形破坏特征自2002年3月，北帮M301、M302机道边坡地圈圳国~I,INI圃田堋囤销表出现许多纵横交错裂缝，这些裂缝使得机道边坡侧团餐￡赘馨回镊薯翳誊圈·--确'四姐离1日哪稳定性大大降低，为此小龙潭矿务局采取清除北帮圈1布沼坝露天矿提煤出入沟边坡工程地质平面图边坡上“挂帮煤”，并用锚索加固M301、M302机道两侧边坡进行综合治理，边坡变形得到了控制。机道两2边坡稳定性分析侧共施工锚索694根，共20754m。但2007年6月2．1边坡变形的原因以来，整个云南省普降强降雨，持续时间近1个月，边坡

4、变形的原因有：(1)该边坡为一顺向坡，由裂缝错位量及宽度开始明显加大，边坡变形加剧。北层状结构软弱岩组构成，N1—2粘土岩中夹有多层软帮的变形范围：机道所在的北帮边坡变形体南北方弱夹层，力学强度低；(2)诱发条件：雨水渗入坡体，向平均长350．00m，东西方向平均宽552．50m，总面使土体饱和软化，坡体重量增大，降低坡体的抗剪强积约1．93×lOsm2，平均厚度约18．20m，最大厚度达度；(3)坡脚剥土采煤；(4)工程开挖中的大规模爆33．4om，整个北帮变形体体积约35．19×lOsm3。提破、机械扰动等煤出入沟边坡工程地质平面及变形

5、范围见图l。2．2边坡变形体滑移控制面的确定收稿日期：201l-o3-08滑移控制面(口)，即主煤层与下伏炭质粘土岩、作者简介：吴文利(1968一)，女，黑龙江人。1990年毕业于或炭质粘土岩与粘土岩的接触面，是边坡变形破坏成都理工大学工程地质专业。工学学士，现从事地质灾害防治的主要滑移控制面；但深部也存在稳定程度较差的和岩土工程设计工作。潜在滑移控制面(6)。·18·露天采矿技术2011年第4期2．3边坡变形体稳定性评价应考虑的因素数Fs=1．02，边坡处于极限平衡状态，属欠稳定边坡。(1)附加压力。(2)矿务局对M301、M302机道所

6、在的布沼坝露①锚索附加压力：锚索工程单根设计预应力为天北帮边坡的锚索加固工程效果不突出。加固前边800kN，实际施工预应力为960kN，与水平方向呈坡稳定系数Fs=O．93，加固后Fs=1．o2，锚索加固工30。交角锚人。锚固工程之作用一方面提供了抗滑程对稳定系数的贡献率约9．8％。力，同时也增加了滑体的重量。(3)地下水因素对边坡稳定性影响极大。无地下②机道附加压力：根据机道重量，按20kN／mi-[-。水情况下，边坡稳定系数Fs=1．13，考虑地下水因素’(2)地下水因素。布沼坝露天采场西帮、北帮边风=1．O2，边坡稳定程度显著降低。坡

7、工程勘察报告认为边坡无统一地下水位，边坡地(4)、坡底(布沼坝露天采场坑底)从975in水平下水以深层赋存岩溶水为主，同时指出，边坡上有多降为963rfl水平后，边坡将进一步失稳，滑动将加剧。处地下水出露点。在机道东侧约1501TI处有一废弃(5)滑移控制面(口)是边坡变形破坏的主要滑移疏干孔有地下水流出，其水头高度在1040m，流量控制面；深部存在的潜在滑移控制面(6)处于极限平0．2—0．3L／s，，坡体1020m、1040m高程见2处泉衡状态。水点从坎边渗出，在1030m高程治理工程锚索挡3边坡变形发展趋势预测墙上排水孔有渗水痕迹，这

8、些迹象表明，边坡赋存有地下水。特别是每到雨季，受降雨影响，边坡变形滑(1)M301、M302机道边坡变形体为一牵引式顺移都会加剧，说明地下水对边坡稳定性的影响显著，层滑坡，滑移破