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布沼坝露天矿南帮西段边坡滑移分析与治理

2021-05-13杨福卿时旭阳张传伟才庆祥

露天采矿技术 2021年2期

杨福卿,时旭阳,张传伟,才庆祥

(1.昆明煤炭设计研究院,云南 昆明 650011;2.中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116)

煤炭露天开采过程中易形成高大端帮边坡,边坡失稳滑坡严重影响生产和人员安全,因此,保证边坡安全是露天矿山安全高效生产的基本条件[1]。布沼坝露天矿南帮西段为典型含软弱夹层软岩边坡,弱层岩土体力学指标差,在构造应力及地下水影响下易发生软化,强度进一步降低,极易形成沿弱面顺层滑坡[2-6]。边坡岩体内普遍存在软弱结构面或软弱夹层,受开采扰动影响,弱面夹层产生发育扩张,贯通后将形成主动滑面,诱发滑坡灾害[7-8];水是影响弱面力学特性的另一关键因素,在降雨、地下水补给作用下,结构面或弱层充水甚至达到饱和状态,强度参数进一步弱化,产生边坡失稳隐患[9-11]。一定程度上边坡的稳定性是受结构面和弱层控制,因此无论采用二维极限平衡法或数值仿真手段进行稳定性分析,首先要考虑边坡体中的结构面和弱层[12-15]。

1 南帮西段边坡概况

布沼坝露天矿采场东西长2.6 km,南北宽2.4 km,面积约5.84 km2。采场最高台阶位于西帮1 260 m 水平,最低台阶为坑底960 m 水平。南帮为工作帮,由于征地问题制约,南帮未能正常往前推进,并形成了约16°左右的帮坡角。GPS 边坡位移监测显示,南帮大部分区域边坡较为稳定,而南帮西段一直处于蠕动变形状态。2015 年8 月3 日,南帮西段边坡发生滑移,滑移范围东西长390 m,南北宽340 m,面积为8.35 km2,滑移前缘位于1 070 m 水平,滑移后缘位于1 157 m 水平,相对高差为87 m,其中底部隆起高度达15 m,后方塌陷高度约20 m,滑体体积约28.87 万m3。……

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