露天矿边坡稳定性的安全因素分析及防治建议.pdf

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1、重蓄固露天采矿技术2011年第3期·21·露天矿边坡稳定性的安全因素分析及防治建议王思文，张绪杰，宋玉金(中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221008)摘要：简述了露天矿边坡失稳的特点以及危害，分析了造成失稳的主要因素，提出了防治边坡失稳的措施及建议。关键词：露天矿；边坡；影响因素；防治措施中图分类号：TD824．7文献标识码：B文章编号：1671—9816(2011)03—0021—03类型。在结构上受结构面，如断层、节理、层理面和层状沉积层间抗剪强度变化的控制，或受坚硬岩层和目前，我国的一些露天矿开采已经进入开采高层间充填物接触的控制。尤其是结构面与边坡倾向潮阶段，边坡稳定作为露天

2、开采中的重要安全因素，相近，结构面的倾角小于边坡角而大于岩体内摩擦其稳定控制技术就显得尤为重要。露天矿边坡变形角时，易发生平面破坏。和失稳受本身地质条件和外部环境等多方面因素的(2)圆弧形破坏：圆弧形破坏常发生在土体边坡影响，由于这些因素的复杂性、多样性及其变化的随和具有散体结构、碎裂结构岩体边坡中，边坡失稳破机性导致不同的边坡的位移和变形趋势有可能存在坏时滑动体是沿着向上凹的弧形滑动。较大的差异。因此，搞好露天矿边坡破坏特点及成因(3)倾倒破坏：倾倒破坏多发生在层状结构边坡和稳定性分析研究工作，对于指导全国露天矿边坡中，岩层成一组平行的结构面，它们的倾向与边坡倾稳定技术研究工作，具有重

3、要的意义。向相反且倾角较陡，岩柱或岩块绕某一固定基面转2露天矿边坡失稳的特点动而发生的破坏。(4)楔体破坏：楔体破坏多发生在边坡中具有两边坡失稳是指在采矿过程中边坡的土体在自身组结构面斜交且在边坡上出露相交成楔形体时。当重力和外界作用力下失去原有平衡，出现滑坡、坍塌两组结构面的组合交线的倾向与边坡倾向相近，倾等现象。角小于坡面角且大于其摩擦角时，容易发生沿组合首先，露天矿边坡一般比较高，从几十米到几百交线方向滑动的破坏。米均有，走向长从几百米到数公里，因而边坡揭露的3影响露天矿边坡稳定性的主要因素岩层多，边坡各部分地质条件差异大，变化复杂。其次，露天矿的边坡是由上往下逐步形成，上部和下部

4、任何岩体工程的开挖，都将改变原岩应力的分布，边坡的服务年限相差较大，因此在实际生产中对上导致岩体的移动和变形，对边坡岩体产生破坏作用，影部边坡和下部边坡的稳定性也有不同的要求。在露响其稳定性。影响露天矿边坡失稳的因素较多，其中天矿中每天进行的大量的爆破活动以及大型载重车岩体的岩石组成、水文地质条件和地下水是最主要的辆在边坡上的行驶碾压对边坡的稳定会造成一定程因素。此外，爆破和地震、边坡形状等也有一定影响。度的不利影响，也是造成边坡失稳的一个重要因素。(1)岩石的组成。岩石的矿物成分和结构构造对最后，露天矿边坡的岩体由于受爆破的影响，岩体的岩石的工程地质性质起主要作用，通常，强度高的岩完整

5、性遭到严重破坏。根据边坡失稳后的破坏表现石边坡稳定性也高，片理、层理发育的岩石边坡稳定形式，边坡失稳破坏类型可以划分为以下4类。性相对较差。(1)平面破坏：平面滑坡是发生最多的一种破坏(2)岩体结构。边坡岩体的破坏主要受岩体中不收稿日期：2010-12—26连续面(结构面)的控制。影响边坡稳定的岩体结构作者简介：王思文(1989一)，中国矿业大学露天采矿专业因素主要包括下列3个方面：①结构面的倾向和倾本科在读。角。一般同向缓倾边坡(结构面倾向和边坡坡面倾向·22·露天采矿技术2011年第3期一致，倾角小于坡角)的稳定性较反向坡差；同向缓倾坡中，岩层倾角愈陡，稳定性愈差；水平岩层稳定性较好

6、。②结构面的走向。当倾向不利的结构面走向和坡面平行时，整个坡面都具有临空自由滑动的条件，对边坡的稳定不利；结构面走向与坡面走向夹角愈大，对边坡的稳定愈有利。③结构面的不连续性。在边坡稳定计算中，通常假定结构面是连续的，实际并非如此，因此，在解决实际工程问题时，认真图2地下水潜水面及浮托力分布研究结构面的不连续性，具有现实意义。②动水压力。当地下水在土体或碎裂岩体中流(3)地下水。露天矿的滑坡多发生在雨季或解冻动时，受到土颗粒或岩石碎块的阻力，水要流动就得期间，说明地下水对边坡稳定性的影响是很显著的。对它们施加作用力以克服它们对水的阻力，这种作在边坡稳定性研究中，对岩体中地下水的赋存情况、

7、用力称为动水压力或渗透力。动水压力作用方向与动态变化、对边坡稳定性的影响，以及防治措施等都渗透方向一致。动水压力用D表示：D=，。动水压力要进行详细研究并做出定量评价。地下水对边坡是一种体积力，其方向与水流方向一致。在计算土边坡稳定性的影响主要表现在以下几方面：和散体结构的岩石边坡时，要考虑动水压力的作用。①静水压力和浮托力。当地下水赋存于岩石裂(4)其他因素的影响。隙中时，水对裂隙两壁产生静水压力，如图1所示。①开采技术条件。包括