乌煤公司露天矿采掘场边坡稳定性分析及治理.pdf

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1、叠盈固露天采矿技术2011年第4期·9·乌煤公司露天矿采掘场边坡稳定性分析及治理张雷韬，梁建军，于春刚(锡林郭勒盟鸟兰图嘎煤炭有限责任公司，内蒙古锡林浩特026015)摘要：露天矿采场边坡稳定是露天矿安全的重要指标，影响边坡稳定的因素有开采方式、边坡土岩的物理性质、矿山采动作用、大气降水等。分析露天矿采掘场边坡稳定性因素有助于预防和解决露天矿开采过程中发生的边坡灾害。关键词：地质灾害；采掘场；边坡；稳定性分析中图分类号：TD824．7+1文献标识码：B文章编号：1671—9816(2011)04—0009—03

2、露天矿采掘场边坡灾害在矿产开采地质灾害中5o，为近水平一微倾斜单斜构造，区内断层发育。属于多发型，一旦发生对生命财产有严重危害。20091．1区域稳定性年7月22日凌晨2点，位于胜利煤田西南端的锡林据区域资料，本区上新世以来发生的喜马拉雅郭勒盟乌兰图嘎煤炭有限责任公司露天煤矿采掘场山晚期新构造运动十分活跃，主要表现为不均匀升边坡发生滑坡(见图1)，所幸的是露天矿已经完成降运动和玄武岩浆喷溢。其结果是在中生代断陷盆该处边坡施工并及时撤离了工作人员及机械设备，地内形成了次一级盆地和地垒与大面积多层次阿巴并未造成人员

3、伤亡和机械设备损失。但是刚刚揭露嘎玄武岩(约5420km2)与灰腾希里玄武岩(约的煤被滑坡土岩覆盖，导致煤炭资源浪费，同时给公2480km：)的形成。上述新构造运动的事实，均是区司造成了严重的经济损失。就此案例来分析一下露域稳定的不利因素。天矿采掘场边坡稳定性及治理办法。1．2矿区岩性组合概况(1)第四纪松散层：根据矿区钻孔资料，岩性由黄褐色、浅灰色、灰白色的冲洪积、残坡积、风积粉、细、中砂及砂砾石和杂色砂土组成。(2)6—1煤层底至煤系顶：由灰白色组粗岩、细、粉砂岩，深灰色泥岩与煤组成。1．3矿区岩石组合及物

4、理力学性质概况‘经过地质勘探及《胜利煤田一号露天勘查地质报告》相关资料对6—1号煤层底30Ill以上岩石组图1西南端帮滑坡后影像图合及物理力学性质作出如下分析：(1)第四纪松散层物理力学性质：地层厚度2．51矿田概况～35．43m，平均厚度为14．84m。砂土类天然含水率0．59％～31．74％；粘土天然含水率为8．79％一矿田位于内蒙古高原中东部，地形为缓波状起43．57％；液性指数一般为0．276，最低0．08，属硬塑伏、侵蚀、堆积的山前平原，地形坡度小于7。，海拔至可塑状态；凝聚力0．04—0．08MPa

5、；内摩擦角13。标高约为1061～1196m。水文状况，本区地表植被良好，无冲沟和水土流失，雨季无大洪流、无地表3O一14。18；压缩系数0．0032—0．0046MPa，属低水体。气候属于中温带半干旱大陆性气候。矿田勘探压缩性粘土。(2)6—1煤底30m以上岩石组和及物理力学区内地层产状平缓，略向西北倾斜，地层倾角小于性质：收稿日期：2011-02_27作者简介：张雷韬(1966一)，男，内蒙-'#ak41-寺旗人，毕业泥岩占基岩的73．5％，平均含水率3．58％，平均于辽宁工程技术大学，现任锡林邦勒盟鸟兰图

6、嘎煤炭有限责自然抗压强度4．9MPa，平均软化系数0．33，平均凝任公司总工程师。聚力0．75MPa，平均内摩擦角38030；·10·露天采矿技术2011年第4期煤层占基岩的21．4％，平均含水率18．2％，平均2影响采掘场边坡稳定性的因素自然抗压强度1．7MPa，平均软化系数2．13，平均内通过矿区地质勘探及《胜利煤田一号露天矿勘摩擦角27。24；探地质报告》等相关地质资料分析，可以得出影响露细砂岩占基岩的5．1％，平均含水率9．98％，平天矿采掘场边坡稳定性的因素主要有以下几个方面：均自然抗压强度16．34

7、MPa，平均软化系数0．25；(1)露天矿的开拓方式。采煤方法，采剥工作面1．4剥离物煤、岩层综合强度组合特征高度、工作平盘宽度、台阶坡面角以及由此形成的工剥离物强度划分按1991年国家技术监督局颁作帮坡角直接影响边坡稳定性。布的《矿区水文地质、工程地质勘探规范》(2)组成边帮的各种岩体和煤层的物理学强度，GB12719_-91，用单轴自然状态抗压强度分为3类，自然底层倾向，都对边坡有较大影响；不同成因和类即松散软岩类、中硬岩类、硬岩类。核实区内6_1煤型的结构面与边坡的位置关系，会弱化边坡岩体的层顶板以上剥离

8、物岩层以松散软岩类为主，含量占力学性质，从而降低边坡的稳定性。剥离岩层(不含第四纪松散层)的78．94％，中硬岩类(3)矿山采动作用会破坏边坡岩体的整体性，使含量占18．4％，硬岩类含量占2．66％。其产生位移、裂隙，对边坡的稳定性影响较大。硬岩单层厚度0．05～5．05m，多由钙质胶结的(4)大气降水，尤其是雨季集中的强降雨，通过粉砂岩、粗中砂岩组成，呈透镜状分布，含量有随钻裂隙渗入