层状弱层发育的顶帮边坡失稳模式及稳定性分析.pdf

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1、·22·露天采矿技术2015年第9期DOhl0．13235~．cnki．hcm．2015．09．007层状弱层发育的顶帮边坡失稳模式及稳定性分析肖玉峰，田宇，广雪山，隋雪松，郭兴义，董祺(内蒙古平庄能源股份有限公司西露天煤矿，内蒙古赤峰024083)摘要：结合边坡工程地质条件分析，采用有限差分法FLAC∞软件对层状弱层发育的项帮边坡失稳模式进行了数值模拟，通过边坡失稳历史监测数据研究与模拟结果进行了对比验证。运用定量的方法对边坡稳定性进行了分析，同时提出了相应防治措施。关键词：失稳模式；弱层；稳定性；数值模拟；蠕变中图分类号：TD824．7+1文献标志码：A文章编号：1671—981

2、6(2015)09—0022—04TopslopeinstabilitymodeandstabilityanalysisofweakintercalatedlayersdevelopmentXIAOYufeng，TIANYu，GUANGXueshan，SUIXuesong，GUOXingyi，DONGQir阢s￡Open-pitcDMine，InnerMongoliat~ngzhuangEnergyCo．，Ltd．，Chng024083，China)Abstract：Combiningwiththeanalysisofslopeengineeringgeologicalconditi

3、ons，thearticlecarriesoutnumericalsimulationontopslopeinstabilitymodeofweakintercalatedlayersdevelopmentusingFLACsoftware，andcompareshistoricalmonitoringdatawithsimulationresult．Thearticleanalyzesslopeinstabilityusingquantitativemethodandpresentsthecorrespondingpreventionmeasures．Keywords：instab

4、ilitymode；weakintercalatedlayer；stability；numericalsimulation；creeping随着采矿技术的发展和资源的需求加剧，我国提出了相应的防治措施，以期解决弱层发育边坡的露天矿山大部分转入凹陷深部开采，使边坡形成了滑坡防治及处治问题。高、陡、险等特点，边坡失稳概率加剧。工程实践表1工程地质概况明，地层呈层状，坡体临空面与岩土体呈顺倾或逆倾，且层间弱层发育的边坡，易发生顺层、切层或错平庄西露天煤矿自实施深部陡帮横采内排后，落转化的滑坡【Ij。由于层状弱层发育边坡滑坡诱发伴随采剥工程推进，南采区顶帮边坡平均高差约因素具有多样性，其破坏

5、机理及失稳模式极其复杂，260111，442水平以上坡角30。一33。、下部坡角40。以引起广泛关注，成为重要研究课题。目前主要研究一55。。研究区域位于哈尔脑山脊正下方西南侧，目成果有，芮勇勤【2]等根据老化理论建立了弱层一般前已揭露地层自上而下分别为，第三系上新统玄武流变方程，并在此基础提供了顺层弱层稳定性分析岩N：B；第三系中新统粗砂质泥岩、砂砾岩N；侏罗方法；周德培、刘小丽[3]运用机动位移法，对弱层发纪阜新组水泉段砂岩、砂砾岩J35；侏罗纪阜新组元育的岩体稳定性分析方法进行了探讨；曹兰柱[4]等宝山段灰色砂岩，砂质泥岩J35～、灰黑色、绿黑色致运用FLAC∞对层状逆倾边坡失

6、稳机理进行了研究，密块状辉绿岩、以及1煤、2—1煤、2煤与灰色泥岩互提出了以弱层前部发生底鼓作为边坡失稳的宏观判层。地层产状$28。～42。W／WN／10。～34。。其中在据。以极限平衡理论与有限差分法为基础，针对平庄J35地层发育有C、B、A、A4组弱层，弱层强度低、西露天煤矿南采区顶帮边坡复杂工程地质特征，并可塑性强、滑腻染指，特别是位于辉绿岩岩床上部结合历史失稳位移监测数据，研究了层状弱层发育A、A弱层组合，是该区域边坡失稳最重要因素之一的顶帮边坡失稳模式和稳定性数值模拟分析，同时。南采区顶帮边坡典型地质剖面图如图1。该区域有、2条小正断层，均属F。伴生断收稿日期：2015—0

7、6—06层，断层产状$51。W／／_70。；断层产状$50。W／作者简介：肖玉峰(1980一)，内蒙古赤峰人，采矿工程师，硕士，2014年毕业于内蒙古科技大学矿业工程学院采矿工程62。，同时在边坡后缘深部有井工作业。专业，从事露天煤矿工程技术管理工作。研究区曾多次发生滑坡，最近1次发生于2013重重固露天采矿技术2015年第9期·25·险滑面为组合型滑面，潜在滑坡模式为切层一顺层要经历松动拉裂、蠕变、滑动3个过程；可以通过勘滑动。再次运用定量方法验证了层状