某露天矿最终边坡破坏模式及处理方案研究.pdf

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1、中国矿山工程2014年12月·12·ChinaMineEngineering第43卷第6期某露天矿最终边坡破坏模式及处理方案研究StudyOllfailuremodeandtreatmentschemeoffinalslopeinanopenpitmine吴国昌(紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿，福建龙岩364200)摘要：露天采矿场最终边坡的稳定性影响到矿山的安全以及闭坑。通过对某矿区的地质特征分析，根据该矿区的工程地质岩体质量的等级情况，将该矿区划分为4个区域，对每个区域的边坡可能的破坏模式进行分析。利用赤平投影原理对各个边坡的稳

2、定性进行初步判定，并运用Bishop法计算出每个区域的安全系数，得出D区的安全系数较低，不能满足稳定性要求。针对边坡的破坏模式给出了相应的治理方案。对于该矿区的边坡治理有一定的指导意义。关键词：露天采场；最终边坡；破坏机理；处置方案Abstract：Thefinalslopestabilityofopenpitafectsminesafetyandpitclose．Basedontheanalysisofgeologicalcharacteristics，theminingareawasdividedinto4regionsaccordi

3、ngtotherockmassquality，andthepossibleslopefailuremodeofeachareawasanalyzed．Theslopestabilitywaspreliminarilyjudgedbystereographicprojection，andthesafetyfactorswerecalculatedbyBishopmethod．ThecalculationresultshowedthatthesafetyfactorofregionDwaslowanditcannotmeetthestabil

4、ityrequirement．Thecorrespondingtreatmentschemeswereputforwardaccordingtothefailuremode，whichprovidedsomeguidetotheslopetreatmentofthisarea．Keywords：openpit；finalslope；failuremechanism；treatmentscheme1前言露天矿边坡是服务年限较短的非永久性边坡，和其他领域工程的边坡相比较，各种因素制约着采场边坡的稳定性。这些因素包括内在因素(如岩性、最终帮坡角

5、、节理、裂隙等)与外部因素(如降雨、地震、放炮震动等)。随着露天矿坑开采的深度加大，由于受到边坡岩体的性质、结构面、水文地质条件及生产爆破等因素的影响，使到帮的边坡容易产生破坏、坍塌等现象，妨碍生产，甚至造成设备损坏、人员伤亡¨。据不完全统计，1990年以来，由高边坡处理不当出现的滑坡、崩塌等地质灾害每年都造成经济损失。《中华人民共和国矿产资源法》第二十一条：关闭矿山，必须提出矿山闭坑报告及有关采掘工程、不安全隐患、土地复垦利用、环境保护的资料，并按照国家规定报请审查批准。可以看出，“采空区和不安全隐患已经处理完毕，复垦利用土地已有切实可

6、行的方案，污染源已经采取可靠措施，‘三废’处理已达到国家规定的排放标准”是矿山闭坑的要求之一。而不稳定的边坡是重大安全隐患之一，易给矿山区域带来安全隐患。所以，对边坡的处理，特别是最终边坡的处理，应当予以重视和关注。2项目背景2．1矿山概况某露天矿为一特大型有色金属矿床，其上部金矿是第6期吴国昌：某露天矿最终边坡破坏模式及处理方案研究·l3·氧化带中次生富集的大规模低品位矿床，储量为特理裂隙的发育程度对边坡的稳定性有着重要的影大型，下部铜矿储量为大型矿床。采用汽车运输开响。采场边坡体的岩石种类、岩体结构类型较多，风拓方式，全矿设计采矿能力

7、为13．36×10t／d化、蚀变作用强烈，边坡工程地质条件比较复杂。采(4．41X10t／a)，服务年限：金矿9年，铜矿38年。场边坡岩体构成主要是不同粒级(中粗、中细与细该矿区风力和雨量偏大。3～6月为雨雾天，夏粒3个级别一的花岗岩、隐爆凝灰岩、隐爆角砾岩、秋多飓风与暴雨，常有灾害性风雨袭击，尤其是每年英安玢岩、花岗斑岩等；岩体结构类型主要有散体结8月的台风，容易引起山洪暴发，给矿山生产带来安构、碎裂结构、镶嵌结构和块状结构等；岩石蚀变强全隐患和经济损失。烈，其类型主要有硅化、地开石化、明矾石化和绢云2．2采场边坡现状母化。通常，岩石蚀

8、变造成边坡岩体强度差异性较该露天矿现最高标高为+1036m，最低标高为大，构成非均质边坡岩体。+616m，属于高陡边坡，生产台阶高度12m，单台阶采场内不同规模级别的结构面较发育。采场内坡面角