矿山排土场边坡稳定性分析及安全评价共60页

露天矿排土场边坡稳定性分析与评价摘要对边坡稳定性的分析是土木工程学科中的一项重要研究课题，分析的方法也包含多种。

本文在对边坡稳定性分析的基础之上，对各种工况下露头矿排土场边坡的稳定性进行分析和评价，旨在为排土场边坡的综合管理提供可参考的依据。

关键词露头矿；排土场；边坡稳定性；分析；评价露天矿排土场边坡因为地形地貌和地质结构的原因，加上自然灾害的影响，很容易发生危险性较大的地质灾害。

随着对矿产资源的开发，露头开采的不断进行，使露天矿排土场的边坡日渐高陡，对于边坡稳定性的重视度逐渐提高，边坡稳定性的分析研究成为了岩土工程和土木工程学科方面专家普遍关心的重要课题。

对于排土场边坡稳定性的分析，国内外已经有多种方法，在实际应用中被广泛的使用和推广。

排土场的边坡同岩质边坡比较起来本质上有很大的区别，同其它的自然坡体也有很大的差异，符合自身条件特点的稳定性分析方法还有待于开发和发展。

排土场边坡出现滑坡等灾害情况受多方面的不确定因素的影响，所以传统的稳定性分析方法结果的准确度也不够理想。

目前对露天矿排土场边坡稳定性的分析方法都建立在假设的基础之上，其分析结果有明显的误差存在。

本文针对这个问题，以实际工程为分析基础，将多种分析方法结合，整理出关于排土场边坡稳定性分析的更加适合的方法，以便于在实际的工作中加以应用。

1排土场边坡稳定性影响因素及滑坡的主要模式1.1 排土场边坡稳定性的影响因素露天矿排土场边坡的稳定性受多方面因素的影响，归纳起来可分为外在因素和内在因素两大类型。

外在影响因素主要包括水、工程以及外部振动等因素的影响作用；内在因素主要包括边坡的土质、结构以及地应力等影响作用。

外在因素的变化要比内在因素快很多，但是外在因素对边坡稳定性的破坏要通过内在因素来发挥作用，也就是说只用内在因素和外在因素两方面相结合发挥综合作用，才导致排土场边坡发生变形乃至破坏。

1.2 排土场边坡滑坡的主要模式排土场边坡滑坡主要有以下三种模式：1）边坡内部滑坡。

边坡稳定性分析评价第一节矿田工程地质条件一、矿田位置及自然条件（一）煤田概况及矿田位置神伊露天煤矿（原神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）），位于东胜煤田准格尔召——新庙详查区的西缘。

行政区划隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇。

具体位置在乌兰木伦河东岸、紧邻包神铁路巴图塔站。

本矿田长1.581km，宽0.762km，面积1.0888km2，其地理坐标为：东经：110°04′25″～110°05′30″；北纬：39°27′58″～ 39°28′50″。

2008年9月17日内蒙古自治区国土资源厅颁发的《采矿许可证》证号为1500000730534，批准的矿区范围由4个拐点圈定，开采深度：1184m～1169m。

根据矿产资源储量评审备案证明（内国土资储备字〔2004〕319号），煤层实际赋存标高为1146m～1063m。

《采矿许可证》中批准的开采深度有误，建议向国土资源管理部门申请调整开采标高。

矿田境界拐点坐标表表1-1-1（二）交通矿田位于包神铁路巴图塔站南约1.5km，北距乌兰木伦煤矿生活区1.2km，南距乌兰木伦镇约30km。

从本矿向南2km 可至巴苏公路，经巴苏公路12.3km与包府公路相接；向西可经阿大公路至伊旗政府所在地阿镇。

交通较为便利。

矿区交通位置见图1-1-1。

二、矿田开发历史及现状神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）始建于1993年,1994年正式投产，建有一对主副井。

主副井落入2-2中煤层底板后建井底车场。

原计划先采2-1中煤层，因掘进中发现煤层厚度仅1.20m，且第四系散松冲积层厚度超过22m，含水极易坍塌，2-1中顶板及上覆直罗组厚度小于20m，其中砂岩为泥质胶结也较疏松，泥岩遇水易软化，考虑到安全生产，2-1中煤层一直未开采，将井筒直接送至2-2中煤层。

现2-2中煤层矿田东部采空，其上部2-2中煤层煤层只进行了小范围的开采，现位于2-2中煤层采空区上部的2-2上煤层因处于蹬空而不能进行开采。

边坡稳定性分析报告
1、边坡稳定性分析：
K s =（γv cosθtgφ+ Ac）/γv sinθ式中γ为岩土体的重度; c为结构面凝聚力; φ为结构面内摩擦角; A为结构面面积; v为岩土体积; θ为结构面倾角。

由于本工程边坡为折线边坡，故对边坡分为两段边坡（1:1.5边坡为边坡一，1:2边坡为边坡二）进行分析，详见图1-1；
边坡一：K s =（γv cosθtgφ+ Ac）/γv sinθ
=（1.21*19*0.83*0.364+1.21*15）/（19*1.21*0.555）=1.97＞1
边坡二：K s =（γv cosθtgφ+ Ac）/γv sinθ
=（1.21*19*0.894*0.364+23.2*15）/（19*23.2*0.447）=2.49＞1
两个边坡稳定系数都大于1，但未考虑开挖过程中机械扰动、降雨及边坡透水对边坡稳定性的影响因此对理论计算得到的安全系数应进行修正, 如表1。

表1稳定性安全系数修正表
2、主动土压力计算
Ea=φc*r*h2Ka/2
=357.22KN
Φc=1.2，由于挖方高度大于8m，Φc=1.2。

r=19KN/m3,h=8m,Ka=tg2(45-φ/2)
3、备注
本验算未考虑上部行车荷载，尽管验算边坡稳定性符合要求但在施工过程中应该在边坡埋设位移观测桩，每天按一定频率进行观测。

位移观测埋设如下：距离开挖断面外6-10m埋设，每个断面埋设3根。

在施工过程中如发现位移量超出规定范围应立即停止施工对边坡进行防护作业，边坡防护可采用钢花管深层注浆处理。

排土场边坡稳定性分析及安全评价分析马永明（甘肃省建设项目咨询中心有限公司，甘肃　兰州　７３００７０）摘 要：安全评价在矿山项目建设阶段有着不可或缺的作用，大型露天矿山通过安全评价合理建设，了解排土场边坡稳定性，以确保后期生产稳定开展。

文章以某地区矿山开发为例的进行分析，结合矿山实际问题，对排土场边坡稳定性分析并进行安全评价，为相关矿山开发工程稳定开展奠定坚实基础。

关键词：排土场边坡；稳定性；建设；安全评价中图分类号：ＴＤ８０４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）０５－０１９３－２Stability analysis and safety evaluation analysis of waste dump slopeMA Yong-ming（Ｇａｎｓｕ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ　Ｃｅｎｔｅｒ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００７０，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｓａｆｅｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ．　Ｌａｒｇｅ　ｏｐｅｎ－ｐｉｔ　ｍｉｎｅｓ　ｃａｎ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｌｏｐｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｄｕｍｐ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓａｆｅｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，　ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｌａｔｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．　Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ａｒｅａ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｓｌｏｐｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｄｕｍｐ　ａｎｄ　ｅｖａｌｕａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ，　ｗｈｉｃｈ　ｌａｙｓ　ａ　ｓｏｌｉｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｍｉｎｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ．Keywords:　ｄｒａｉｎａｇｅ　ｓｌｏｐｅ；　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；　Ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ1 矿山概况以某地区矿山（后统称为a矿山）为例进行分析，该矿山位于我国北方某地区，地质储量达到22441Mt，实际生产能力达到20.0Mt/a。

2019年第10期西部探矿工程*收稿日期：2019-02-26修回日期：2019-05-22第一作者简介：韩万东（1961-），男（汉族），吉林四平人，教授，现从事露天采矿教学和科研工作。

胜利一号露天煤矿排土场边坡稳定性分析及评价韩万东*1，张冀东1，张学东2，刘箭2（1.内蒙古科技大学矿业研究院，内蒙古包头014010；2.包头市经纬安全技术咨询有限责任公司，内蒙古包头014010）摘要：随着矿山开采，胜利一号露天煤矿内排土场北帮稳定性问题较为突出。

结合该矿实际问题，在工程地质勘查基础上采用Bishop 法计算稳定系数，采用FLAC3D 数值模拟方法对稳定系数进行验证，进而对胜利一号露天煤矿排土场边坡稳定性进行分析评价，从而判断内排土场北帮边坡的稳定情况。

关键词：排土场边坡；边坡稳定性；极限平衡法；数值模拟中图分类号：TU457文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2019)10-0015-03露天矿山排土场作为露天矿山的一部分，接纳、收容露天矿山剥离的岩土废弃物。

排土场一旦发生边坡失稳滑落，可能造成重大人身伤亡财产损失。

露天矿山设计之初均对矿山排土场的范围、边坡等进行设计及稳定性分析，但随着采矿的推进，排土场边坡随之推进，排土场边坡及采场边坡随时发生变化，应对排土场边坡稳定性进行分析。

在排土场边坡稳定性分析中，极限平衡法应用最为广泛。

近年来，随着计算机应用技术和岩土数值计算理论的发展，使数值分析法在边坡分析方面得到广泛的应用，成为解决边坡问题的有力工具。

常见的有Plaxis 、SLID 、FLAC3D 等边坡分析软件。

本文在工程地质勘查基础上采用Bishop 法计算稳定系数，采用FLAC3D 数值模拟方法对稳定系数进行验证，进而对胜利一号露天煤矿排土场边坡稳定性进行分析评价。

1矿山概况胜利一号露天煤矿矿区位于内蒙古自治区锡林浩特市北约3km 处。

地质储量22442Mt 。

生产能力20.0Mt/a 。