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断层影响下采矿场边坡安全稳定性研究

2021-12-23刘小飞

中国金属通报 2021年17期

刘小飞

(四川省安全科学技术研究院,四川 成都 610000)

1 工程概况

该采石场规模为36万t/a,采矿矿区面积0.0314㎞2,开采深度由1570m至1410m标高,矿山服务年限为7a。矿山全期采用露天开采方式,露天开采境界边坡参数为台阶高15m,台阶坡面角70°(其中1570m-1560m以及1560m-1545m为50°),安全平台宽度4m,每隔两个安全平台设置一个清扫平台,清扫平台6m,整体边坡角50°-57°。

2 采场边坡现状稳定性

2.1 剖面选择

选取现状条件下边坡稳定最不利断面,分别截取两个通过断层的剖面A-A′位于采场北边垂直或近似垂直于边坡,落差近130m,对现状边坡稳定性进行判识。

2.2 参数选择

根据原设计报告中建议值和工程经验值确定岩层的物理力学指标,如表1。

表1 岩层各项力学指标值

2.3 计算模型

根据剖面A-A′可知,由断层和潜在结构面构成为最危险的滑面,分别选取通过两个断层的滑面来计算边坡现状的稳定性。

2.4 计算结果与分析评价

采用余推力法计算不同工况下的结果如表所示。

表2 剖面A-A′不同工况下边坡稳定性计算结果表

稳定性计算结果表明:A-A′剖面通过F3、F8断层的边坡在自然和地震条件下K>[K](许用值),处于稳定状态,在暴雨条件下K<[K](许用值),处于不稳定状态。

综上所述,采场边坡在断层F3、F8的影响下,在暴雨条件下,边坡处于不稳定状态,极易出现失稳垮塌。

3 治理方案

3.1 矿区范围变更

将西部边坡向西扩,与原来的西部采空区贯通。西部边坡向西扩后,东西走向的北部边坡虽然被F8、F3两条断层切割为三段,但因北部边坡与F8、F3两条断层走向几乎垂直,故不会影响北部边坡的安全稳定性。……

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