某厚大风化层高陡边坡稳定性分析及治理方案研究.pdf
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1、武飞(1986),男,高级工程师,243000 安徽省马鞍山市。某厚大风化层高陡边坡稳定性分析及治理方案研究武飞1胡崴2,3,4(1.中钢集团马鞍山资产管理有限公司;2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司;3.金属矿山安全与健康国家重点实验室;4.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司)摘要某露天矿山经过多年的开采,在露天采场形成了部分高陡边坡,对矿山生产安全造成了严重威胁。为确定合理的边坡治理方案,在边坡工程地质调查、边坡工程分区和室内岩石力学试验的基础上,采用极限平衡法对现状边坡稳定性进行了计算分析。结果表明,矿山露天采场区和区边坡现状处于欠稳定性状态,区边坡现状处于稳定
2、状态。受不同整体边坡角和风化层厚度等因素的影响,计算得出区和区厚大风化层高陡边坡的滑坡破坏类型分别为整体深层圆弧型破坏和局部浅层圆弧型破坏,分别提出了削坡减载和锚杆加固的分区治理方案。关键词露天矿山边坡稳定性边坡治理DOI:10.3969/j.issn.1674-6082.2023.08.024Study on Stability Analysis and Treatment Scheme of a High and Steep Slopewith Thick Weathering LayerWU Fei1HU Wai2,3,4(1.Sinosteel Group Maanshan Asset
3、 Management Co.,Ltd.;2.Sinosteel Maanshan General Institute of Mining Research Co.,Ltd.;3.State Key Laboratory of Safety and Health for Metal Mines;4.Huawei NationalEngineering Research Center for Efficient Recycling of Metallic Mineral Resources Co.,Ltd.)AbstractAfter years of mining in an open-pit
4、 mine,some high and steep slopes have been formed inthe open-pit stope,which poses a serious threat to the safety of mine production.In order to determine a reasonable slope treatment scheme,based on the slope engineering geological survey,slope engineering zoningand indoor rock mechanics test,the l
5、imit equilibrium method is used to calculate and analyze the stability ofthe current slope.The results show that the slope of Area I and Area II in the open pit of the mine is in an unstable state,and the slope of Area III is in a stable state.Affected by factors such as different overall slopeangle
6、s and weathering layer thicknesses,it is calculated that the landslide failure types of high and steepslopes with thick and large weathering layers in Area I and Area II are overall deep circular arc failure andlocal shallow circular arc failure,respectively.The zoning treatment schemes of slope cut
7、ting and load reduction and bolt reinforcement are proposed respectively.Keywordsopen-pit mine,slope stability,slope treatment总第 652 期2023 年 8 月第 8 期现代矿业MODERN MININGSerial No.652August.2023边坡是指具有侧向临空面的地质体,可分为自然边坡和人工边坡。前者是通过自然地质作用形成,后者是通过人工开挖、改造形成。露天矿山边坡往往具有高度大、坡度陡、失稳危害大等特点,且受矿山开采过程中岩体位移和应力变化、爆破振动、雨
8、水冲刷及岩体风化等因素影响,导致边坡稳定性问题对露天矿山生产安全和生产效益的影响日益凸显1-4。开展露天矿山边坡稳定性分析,一方面可以准确掌握边坡稳定性现状,另一方面可以为矿山边坡优化设计或边坡治理方案设计提供依据,对防止产生滑坡、崩塌等地质灾害以及保障矿山生产安全具有重要意义5-6。目前常用的边坡稳定性分析方法103现代矿业2023 年 8 月第 8 期总第 652 期主要有工程类比法、极限平衡法和数值分析法等,极限平衡法具有计算便捷、目标明确等优点,在边坡工程中应用最为广泛。本文针对矿山高陡边坡特点,采用极限平衡法对现状边坡和治理后边坡的稳定性进行分析,为确定科学、合理的边坡治理方案提供依
9、据。1工程概况某建筑石料矿采用露天开采方式,经过多年的开采,在地表形成了南北向长约450 m、东西向宽约430 m的露天采坑。共形成了12个安全平台,最低平台标高为+110 m,最高平台标高为+290 m,台阶高度1020 m,台阶坡面角4575,整体边坡最大高度约196 m,整体边坡角39.549.5。矿区工程地质条件为中等类型,组成边坡的岩体主要为第四系残坡积层、较坚硬的风化花岗岩及坚硬的花岗岩,其中残坡积层及风化花岗岩厚度3555 m。矿区内无断裂构造,矿区及周边未发现明显的断裂痕迹,但受区域构造运动的影响,岩矿体节理裂隙发育。主要发育 3 组节理:节理 1 产状 15065、节理2产状
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