刘清福 孙言飞 林元鑫 高 忠

(紫金矿业集团股份有限公司,福建 上杭 364200)

0 引言

露天矿边坡角的设计，对露天矿的生产安全与经济效益产生很大的影响[1]。根据调查显示，大型金属露天矿每增加1°，可以节约剥离成本1亿以上，但会带来相应滑坡的风险。因此，边坡角最优设计应在保证边坡稳定性的前提下提高矿山经济效益的最大化[2,3]。对于多震地区来说，研究地震荷载作用下的最终边坡角对露天矿开采具有重要意义[4]。

目前已有大量的学者对地震作用下的边坡稳定性进行了研究。通过对地震边坡的失稳机制进行了详细探讨，归纳总结了地震作用下边坡稳定性的影响因素[5]；利用有限元软件对地震动力作用下影响坝体边坡最危险滑裂面位置及稳定性的动力影响因素进行了详细探讨[6]；基于拟静力法研究不同参数对地震作用系数的影响，发现坡高和坡角是影响地震作用下边坡稳定性的2个主要因素[7]；采用最小平均系数法研究地震荷载作用对边坡安全系数的影响，对工程案例计算提供了有意义的参考[8]。

矿山乌拉根铅锌矿位于克孜勒苏柯尔克孜自治州乌恰县黑孜苇乡，目前设计生产能力为300万t/a。该矿区为急倾斜层状岩体，岩石抗压强度较低，工程地质条件为中等～复杂。该矿上所属区域为地震多发地，为提高边坡稳定性，保证矿山可持续发展，在充分考虑地震偶发性的工况前提下对边坡角优化展开进一步的研究。

1 工程地质概况及分区

乌拉根锌矿矿区属乌拉根向斜的东部，该向斜整体呈东端闭合(转折端)、向西开放的宽缓褶皱，西端宽度约3 000 m。……