金堆城采矿场西邦边坡稳定性及治理方案研究

2018-11-01刘栋梁王修缘

求知导刊 2018年24期

刘栋梁王修缘

摘要：金堆城钼矿区位于陕西华县金堆镇。文章以金堆城钼矿区为例，探讨了边坡工程地质特征，露天矿西邦人工开挖所形成的边坡稳定性问题及治理方案，以为今后的矿区开采提供参考与依据。

关键词：边坡稳定性；治理方案；露天矿场

一、金堆城钼矿区概述

金堆城露天矿采场边坡目前已形成了高100～200m的人工高边坡，其中北邦、西邦已形成了阶段性的永久性边坡，东邦则开始实施永久边坡的扩邦工程，南邦也正在实施南露天开采的扩邦工程。这些人工形成的高边坡的水文地质工程地质条件极差且十分复杂，边坡稳定性很差，极易发生变形与破坏，从而给矿山正常生产造成影响。

二、边坡工程地质特征

1.边坡地质结构构造

西邦采场边坡及其后山体主要由硬脆性的安山玢岩组成，由于受构造运动的影响，特别是北侧区域性的深大断裂——燕门凹断裂的影响，岩体内节理、断层构造十分发育，并伴随有顺坡向的平卧褶皱构造。

2.边坡水文地质条件

采场西邦出露的地下水按照赋存情况，岩土体结构特征可划分为两大类，分别为第四系孔隙水和基岩裂隙水。由于本区构造运动频繁，尤其是北侧燕门凹断裂带的影响，导致节理、断层构造十分发育。

三、存在的主要问题

1.北段稳定问题及评价

该段边坡的主要破坏模式为冲刷破坏。如前所述，该段边坡由于受到燕门凹断裂带的影响，岩体破碎化程度较高，多呈散体结构，且该边坡组成岩体为硬脆性的安山玢岩，岩体碎块之间多由粉末状的安山玢岩粉细物充填，其连接力极差，地表水易于入渗崩解。而采场西北角出水量较大，该水是造成本段边坡冲刷破坏的最重要的外在因素。因此，我们要对其进行治理，尤其是对边坡表面的水流进行拦截。

2.中段稳定问题

由于受构造运动的影响，特别是北侧区域性的深大断裂——燕门凹断裂的影响，岩体内节理、断层构造十分发育，这些及其发育的结构面导致该地段山体的完整性极差，致其多呈碎裂至碎裂块状结构，其整体工程性能很差。后期在采矿放炮的反复震动荷载及长期降雨等诱发因素作用下最终发生了变形与破坏。

3.南段稳定问题

该段边坡岩体主要由位于上部的人工堆积碎石土、中部的第四系冲洪积卵砾石层和下部的安山玢岩组成。其中上部第四系松散堆积物主要为西川河河流堆积及人工堆积废矿，地质松散，除发生单台阶局部垮塌现象外，边坡整体稳定性较好。

四、治理方案建议

1.北段治理方案建议

排水措施：前面分析知，采场西北角大量的地表水入渗是影响该边坡稳定的最重要的外在因素，因此需要对该地表水进行治理。根据现场调查结果，需要采用截排水工程，在排洪渠外侧设置一横向截水墙。针对已建排洪渠局部漏水问题，建议对该排洪渠漏水段进行补漏防渗工程。

削方放坡措施：西邦南段高而陡的地形是影响边坡稳定的又一因素，建议对其进行放坡，使该段边坡坡度变缓。具体方案见下段西邦中段的削方措施及建议坡角。

2.中段治理方案建议

針对影响该边坡变形破坏的主要因素采取必要的工程措施，可提高边坡的稳定性。在尽量减少放炮震动、局部采取锚索加固、表面喷浆防护等工程措施的情况下，可增加该地段边坡的整体坡角至41～42°。

3.南段治理方案建议

西邦南段边坡除了上部第四系松散堆积物发生局部垮塌外，整体稳定性较好。且上部松散物垮塌范围较小，均为单台阶局部垮塌，垮塌堆积物堆积于边坡前缘的平台处，对边坡的整体稳定性影响小。只要平时对平台进行定期清理，防止垮塌堆积物堵塞平台上的排洪渠即可。