沙河山采场边坡稳定性分析及治理措施研究

发布时间：2019-12-04 07:44

【摘要】：露天矿山边坡通常处于复杂的地质环境并具有复杂的地质结构,边坡稳定性研究在露天矿山生产过程中占有重要地位。此研究针对首钢马兰庄铁矿有限责任公司沙河山开采逐渐进入深部,边坡高度的逐渐增加和工程地质条件的复杂化,易形成边坡滑塌破坏,影响着矿山建设的投资及运营效益,如何解决边坡失稳问题变得越来越重要。该研究通过对工程地质水文地质勘察,划分工程地质分区,并对边坡进行分区,将采场划分为六个边坡分区,即A、B、C、D、E、F。采用赤平投影法判断边坡破坏模式,各区总体边坡不具备发生大规模破坏的条件,破坏多发生在单体台阶坡;建立边坡地质模型,采用极限平衡法对边坡进行稳定性计算分析,按是否考虑地震力分为两种工况,通过三种潜在滑面搜索方式,选择四种计算方法对采场设计终了边坡稳定性进行了计算,采用数值模拟计算,分析研究边坡应力场、应变场渐进发展演化过程及渐进破坏过程。结果表明:设计剖面1-6的最小安全系数均大于安全系数限值,边坡均是安全稳定的。计算边坡在自然工况下整体稳定性较好,在暴雨、地震工况下有所下降,但整体边坡仍处于稳定状态。根据研究结果提出了边坡综合治理对策:A区为采用被动式柔性钢绳防护网拦截落石;B区采用锚杆加固潜在滑落楔体,被动式柔性钢绳防护网拦截落石;C区采用上部滑体锚固支挡与深部运输路台阶局部喷锚支护;D1亚区采用断层破碎带发育台阶坡锚喷支护;D2亚区采用断层、岩脉软弱面锚喷支护;E1亚区采用锚杆加固、喷射混凝土护面;E2亚区采用台阶坡局部锚喷支护;F区采用锚喷支护。此研究对指导采矿安全生产、确保矿山持续稳定生产具有重要意义。
【图文】：

据本次水文地质试验的结果和滑体范围内各组结构面的发育情况，，并结合历史水文地质资料，确定水文地质参数，列于表 4。表 4 渗流计算剖面参数一览表Table4 Seepage calculation profile parameter list剖面位置 剖面方位 岩性 垂向渗透系数 K⊥(m/d)水平渗透系数K=(m/d)北东帮(滑体)235°第四系砂卵石层 1.000 1.000黑云变粒岩 0.030 0.015辉石磁铁石英岩(浅部) 0.100 0.050辉石磁铁石英岩(深部) 0.020 0.010黑云斜长片麻岩 0.040 0.020黑云混合片麻岩 0.020 0.010另外，根据 10 月份的观测结果，小沙河水位取 66m，砂卵石含水层水位取54m，坑底积水标高取-93m。应用有限元方法二维渗流计算，结果如图 4 和图 5。计算时选取过坡顶的过水断面对侧向渗流量进行了模拟，结果见表 5。

第 2 章 矿区工程地质与水文地质研究表 5 北东帮滑体侧向渗流量模拟结果Table5 North east to help the sliding body lateral seepage flow simulation results岩组高程(m)计算厚度(m) 单宽流量(m3/s) 流量百分比起 止第四系砂卵石层 44.9 70.2 25.3 3.3636×10-557.26%黑云斜长片麻岩 -37.3 44.9 82.2 1.3675×10-523.28%黑云混合片麻岩 -269.3 -37.3 232 1.1433×10-519.46%总计 -269.3 70.2 339.5 5.8744×10-5100.00%
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD854.6

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本文编号：2569539