黑岱沟排土场西部变形区边坡稳定评价.pdf

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1、·26·露天采矿技术2011年第4期黑岱沟排土场西部变形区边坡稳定评价刘玉福，王振伟，韩占占a，赵尹桃-，付相超1(1．神华准格尔能源有限责任公司生产调度部。内蒙古准格尔010300；2．中国煤炭科工集团沈阳研究院。辽宁抚顺113122；3．中国神华哈尔鸟素煤炭分公司哈尔鸟素露天煤矿，内蒙古准格尔m0300)摘要：由于黑岱沟排土场基底在水坝渗漏的作用下严重弱化，其边坡稳定性受到极大的影响，为了对排土场稳定性进行定量的评价，论文采用极限平衡法和有限元折减系数法，以GEO—SLOPE软件为平台，对黑岱沟排土场西部变形区的4个典型

2、剖面进行稳定性计算，对变形区边坡的稳定情况进行了系统的评价，并提出了相应的解决措施。关键词：边坡；稳定分析；GEO—SLoPE中图分类号：TD824．7+1文献标识码：B文章编号：1671—9816(2011)04—0026—031工程概况有第四系和风化基岩。下部风化基岩及薄层第四系黄土受上游汇水的长期浸泡力学强度较低，特别是黑岱沟排土场为哈尔乌素露天煤矿的外排土风化泥岩层，为边坡体潜在弱层，也是控制整体边坡场，位于首采区拉沟位置的西北侧，占地面积5．06稳定的关键部位。结合国内外露天煤矿排土场经验，kmz，排土高度100—

3、120m，台阶高度15m，最终排对于黑岱沟排土场边坡，其滑动破坏有两种基本形土标高l260m。由于排土场上游拦水坝的渗漏造成式：一是排弃物内部滑动；二是复合滑动，其滑坡模大量积水渗入排土场基底，直接影响到该区的边坡式为“坐落滑移式”，参见图1、图2。稳定。除此之外该区边坡稳定也影响着下一步的排弃计划及排土场的收容量。因此对黑岱沟排土场西部变形区边坡进行稳定评价是非常必要的。2变形区地质条件哈尔乌素露天煤矿黑岱沟排土场基底为典型的黄土高原沟壑区，基底主要持力层为第四系黄土层图1圆弧破坏(Q3)、第三系红土层CN2)及风化基岩层

4、。勘探表明第三系红色粘土(N2)、第四系粉质粘土及风化基岩等“演化弱层”是本区基底主要的、也是最具优势、最危险的弱层。3变形区边坡稳定计算与评价3．1变形破坏模式分析图2坐落一滑移式破坏黑岱沟排土场边坡上部为剥离物料，下部局部3．2计算模型的选取根据研究区域范围及其周边地质条件，选取的收稿日期：20ll-03-o24个计算剖面(GK1、GK2、GK3、GK4)涵盖了整个西基金项目：国家自然科学基金资助项m(50774046)．作者简介：刘玉福(1962一)，男，内蒙古部尔多斯人，高级部变形区，计算剖面位置见图3。边坡稳定性分

5、析所工程师．1983年毕业于内蒙古工业学校，现为内蒙古科技大采用的岩土力学参数见表l。学在职研究生．任神华准格尔能源有限责任公司生产调度部3．3计算结果分析论文采用极限平衡法和有限元折减系数法2种副经理。·30·露天采矿技术2011年第4期②钻孔过程中应随时关注岩层变化情况，及时显的超欠挖现象；周边光面爆破成型质量较高，只发现角度偏差及时修正。在部分土夹层部位半孑L处有细小裂缝。③夜间钻孔时，现场技术员或施工员跟班，对钻孔质量随时检查，发现不合格炮孔及时处理。(4)装药工艺。光面孔的装药，药包沿着光爆孔的轴线方向均匀分布，应

6、采用串式装药结构。装药时，先将串式药包绑扎在竹片上，然后再插入孔中，竹片应靠在保留区的一侧。(5)堵塞。堵前先塞人松软物，以控制不装药段及堵塞段达到设计长度，然后再堵塞黄土、松沙等松软材料。堵塞应密实，防止爆轰气体冲出影响爆破效果。(6)起爆网络。光爆孔与主爆孔属同一爆区，且主爆孔的排数较多，主爆孔先爆破产生的爆渣易破图2光面爆破效果图坏后爆的光爆孔导爆索网络，因此导爆索采用三角形联法，并在导爆索网络中多接几发接力雷管，这样7结语即使导爆索网络的某处受到破坏，亦能保证整个网络的安全准爆。主爆孔及缓冲孔孔内均采用600m8准东

7、露天煤矿的控制爆破现场经验认为，在高精度管，孔外采用100m8接力。软岩为主，岩层裂隙较发育的到界台阶爆破，缓冲面控制爆破避免了到界台阶边缘裂隙扩大和产生6爆破效果的裂缝，维护了围岩原有的稳定性。通过剥离施工落从实际应用情况看，缓冲光面爆破取得了良好备的配合作业，也能够获得较平整的到界边坡坡面的爆破效果(见图2)，半孔率达88％以上；边帮无明提高了到界边坡的稳定性。(上接第27页)将两种计算方案进行了对比分析，得出以下结论：表2整体边坡稳定性安全系数计算结果(1)淤泥状弱层及基底风化泥岩层是控制西变形区边坡稳定的主要软弱结构

8、面。计算剖面鬲篓丽有限元折减系数法(2)各计算剖面稳定系数均不能满足安全储名系数1．3的要求，局部边坡甚至处于失稳临界状态。(3)建议对联络路进行土岩置换，对坡脚清淤同时在变形区边坡潜在滑面被动段采取填方压脚的稳定系数(见表2)均不能满足安全储备系数1．3的达到边坡安全系数满足安全储备系数