安家岭矿高陡边坡滑动破坏机理分析.pdf

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1、第18卷第12期中国矿业V01．18．No．1220O9年12月CHINAMININGMAGAZINEDecember2009安家岭矿高陡边坡滑动破坏机理分析丁新启，乔兰(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：本文以安家岭露天矿北端帮边坡为研究对象，根据实际工程情况和工程需要对其典型边坡进行滑坡破坏的稳定性分析和破坏演化机理研究。根据边坡滑动破坏前和破一～一～一坏一～一～后～的～一～一～一～_耋一稳一～一定性一～计～一一算结一．～一果～一和仿一．～一～一一～一～一真模拟的破坏规律分析结论，提出了相应的治理方案，

2、并进行了治理后的边坡稳定性计算和数值模拟分析。由计算分析结果可以看出，按此方案治理后的边坡，稳定性安全储备达到要求，边坡的破坏场得到控制，位移基本稳定，边坡整体稳定能够满足生活、生产的各种要求。关键词：露天矿边坡；滑坡破坏；稳定性分析；数值模拟中图分类号：TD824．7文献标识码：B文章编号：1004—4051(2009)12—0091—05AnalysisoffailuremechanismofhighandsteepslopeinAnjialingmineDINGXin-qi，QIAOLan(SchoolofCiviland

3、EnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)安家岭露天煤矿是国家“九五”期间的重点山安全生产的前提条件之一，而且也关系到露天建设项目，矿田位于平朔矿区中南部，与安太堡矿的经济效益和生产的连续性，否则，将会给矿矿毗邻，露天矿北端帮E85OO区段出现了大范围山带来严重损失。因此，在露天矿生产过程中，的滑坡灾害。从2006年11月上旬开始，在1315~不仅需对矿山边坡稳定性进行系统的分析、评价，1375水平间平

4、盘出现变形裂缝；2006年12月9还要深入分析其破坏的机理，找出破坏的原因，日，1330平盘拉张裂缝和1315平盘坡角处底臌剪发现潜在的滑移面，预测边坡发展的趋势，并建出裂缝位移骤增，变形速率明显加大，反映边坡立完善的边坡安全信息系统，以及时、全面地获临滑迹象；2007年4月16日凌晨，滑坡区二次滑取边坡稳定状况，及早采取适当、有效的边坡稳坡发生，冲毁1330~1345水平和1300水平两条临定管理、控制措施和方案，避免灾害性事故发生。时运输通道，滑体前缘前移20～30m。本文拟对安家岭露天煤矿北端帮滑动边坡进就露天矿而言，保证

5、其边坡稳定，不仅是矿行破坏规律的演化、机理进行分析，并研究滑动前后和治理后的边坡稳定性情况。研究结论，将对保证北端帮运输干线的安全运行，保证北端帮收稿日期：2009—04—19及其附近输电线路等的安全有重要实际意义。基金项目：国家“十一五”科技支撑计划(2006BAB02A17)1工程地质概况作者简介：丁新启(1964一)，男，北京科技大学岩土工程博士教授级高工，研究方向：露天采矿技术，边坡稳定性。平朔矿区属温带半干旱大陆性气候，四季分中国矿业第18卷明，干旱少雨，年降雨量范围为82．2~489．16mm，由于采矿作用，原来的地

6、形规整，形成台阶状坡日照充足，冬季地表土的最大冻结深度1．31m，很体，边坡由采掘台阶组成，滑坡后原有平盘遭到少积雪。平朔矿区位于黄土高原，地表覆盖有厚破坏。层第四系黄土。由于气候干旱、少雨，植被稀少，2坡体滑动破坏机理分析降雨集中，水土流失严重。从而使地表黄土层被根据露天矿北帮滑坡区的范围及周边地质条切割得沟壑纵横。由勘探报告可知，北端帮赋存件，选取E8565剖面进行数值计算与分析，该边地层主要有第四系黄土和石炭系基岩。坡的垂直高度达到300m，属于高陡边坡。根据现北帮滑坡区位于安家岭露天矿矿坑北侧，滑场地质调查、煤岩力学试验

7、研究结果，结合滑坡体长287m、宽315m，面积57000m，滑体涉及岩土体节理分析结果，同时参考经验，最终确定1300～1375平盘，致使北帮1330、1345、1360、边坡模拟计算所采用的岩土力学参数(表1)。1375平盘运输通道被毁。滑坡区位于矿坑北帮，表1滑坡区岩土体强度指标推荐值地层特征(密度p凝聚力c内摩擦角午(。)泊松比um3(g／c)KPa)粉土粉黏土风化层砂岩泥岩煤砂泥岩稳定性分析采用极限平衡法口]，其具有计算模型简单、计算参数量化准确、计算结果直接实用的特点。在极限平衡法理论体系形成的过程中，出现过一系列简

8、化计算方法，诸如瑞典法、毕肖普法和陆军工程师团法等，不同的计算方法，其力学机理与适用条件均有所不同。随着计算机的出现和发展，又出现了一些求解步骤更为严格的图1边坡滑动前整体稳定系数1．088方法，如Morgenstern—Price法、Spencer法等，本次稳