達(dá)連河露天煤礦南幫現(xiàn)狀邊坡穩(wěn)定性分析報(bào)告.doc

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1、達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析目錄達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析I1前言31.1項(xiàng)目背景、意義及目標(biāo)31.2研究?jī)?nèi)容31.3研究方法與技術(shù)路線42邊坡工程地質(zhì)條件分析62.1工程概況62.1.1位置與交通62.1.2地形地貌82.1.3礦山開采簡(jiǎn)介82.1.4氣候條件及地震烈度82.2區(qū)域地質(zhì)82.3礦區(qū)地質(zhì)92.3.1地層巖性92.3.2地質(zhì)構(gòu)造102.4邊坡工程地質(zhì)122.4.1勘探區(qū)工程地質(zhì)122.4.2地層巖性132.4.3巖體結(jié)構(gòu)類型152.4.4水文地質(zhì)特征172.5潛在滑坡模式分

2、析192.6巖土體物理力學(xué)指標(biāo)的確定192.7小結(jié)203邊坡穩(wěn)定性極限平衡計(jì)算213.1邊坡安全儲(chǔ)備系數(shù)確定213.2穩(wěn)定性定量分析方法簡(jiǎn)介213.2.1極限平衡理論概述213.2.2計(jì)算方法的選擇223.3邊坡穩(wěn)定性分析253.3.1計(jì)算剖面選取253.3.2計(jì)算結(jié)果及分析2834··達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析3.4小結(jié)324結(jié)論3334··達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析1前言1.1項(xiàng)目背景、意義及目標(biāo)邊坡穩(wěn)定性分析與控制是露天開采領(lǐng)域研究的關(guān)鍵問題。如何針對(duì)不同露天礦特有的工程及地質(zhì)特

3、征，提出合理的邊坡設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性控制方案，確保露天礦實(shí)現(xiàn)高效、安全及持續(xù)生產(chǎn)，是采礦工程科學(xué)技術(shù)人員亟待解決的關(guān)鍵問題之一。達(dá)連河露天礦于2010年進(jìn)行了改擴(kuò)建設(shè)計(jì)，提出橫采內(nèi)排確定南幫最終幫坡角是41°，外排土場(chǎng)距采場(chǎng)邊界距離大于50m。目前外排土場(chǎng)高度大于100m，采場(chǎng)最終采深超過200m，形成了高陡復(fù)合邊坡，且內(nèi)排壓腳難以實(shí)現(xiàn)，外排土場(chǎng)距采場(chǎng)邊界距離幾乎為零，存在較大滑坡風(fēng)險(xiǎn)，曾在2011年發(fā)生兩次小規(guī)?；拢瑖?yán)重威脅露天礦安全生產(chǎn)。項(xiàng)目通過對(duì)達(dá)連河露天礦頂幫穩(wěn)定性問題進(jìn)行研究，為露天礦安全生

4、產(chǎn)提供必要的技術(shù)支持。1.2研究?jī)?nèi)容為保證達(dá)連河露天礦順利實(shí)施，避免滑坡災(zāi)害的發(fā)生，必須對(duì)南幫邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析，為露天礦安全生產(chǎn)提供基礎(chǔ)。本項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)邊坡工程地質(zhì)條件分析①進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及資料搜集工作，分析露天礦剝采排工程現(xiàn)狀、發(fā)展概況及地面設(shè)施布置情況，為確定不同邊坡區(qū)段的重要性提供基礎(chǔ)；②分析采場(chǎng)頂幫邊坡地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)及水文地質(zhì)等條件以及排棄物料性質(zhì)；③總結(jié)露天礦地質(zhì)及邊坡穩(wěn)定性分析成果，選取巖土體物理力學(xué)參數(shù)；④建立邊坡工程地質(zhì)模型。⑤分析采場(chǎng)頂幫、南排土場(chǎng)以

5、及頂幫-南排土場(chǎng)北幫復(fù)合邊坡的潛在滑坡模式。(2)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)①選取邊坡安全儲(chǔ)備系數(shù)；②對(duì)邊坡現(xiàn)狀進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；34··達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析1.3研究方法與技術(shù)路線本項(xiàng)目采用理論分析、剛體極限平衡的研究方法，綜合分析達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡的穩(wěn)定性，并提出合理的邊坡穩(wěn)定性分析方案。所采取的技術(shù)路線如圖1-1所示。(1)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，詳細(xì)分析達(dá)連河露天煤礦的工程概況，收集相關(guān)資料及以往的研究成果。(2)工程地質(zhì)踏勘對(duì)露天礦區(qū)域地質(zhì)背景及現(xiàn)狀邊坡工程地質(zhì)特征進(jìn)行分析，結(jié)合以往的勘

6、探成果，初步判定邊坡的潛在滑坡模式，確定巖土體物理力學(xué)指標(biāo)，為邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算提供基礎(chǔ)。(3)剛體極限平衡法迄今為止，在邊坡穩(wěn)定性分析中，剛體極限平衡法以其概念清晰、計(jì)算簡(jiǎn)單、工程資料豐富應(yīng)用最為廣泛。常用的剛體極限平衡分析方法有：瑞典圓弧法、瑞典條分法、Bishop法、Janbu法、Morgenstern-Price法、Spencer法、Sarma法、剩余推力法、通用條分法、楔形體法、Newmark法和美國(guó)陸軍工程師團(tuán)法。其中，Bishop法適合于圓弧滑動(dòng)，而剩余推力法適合于任意曲面滑動(dòng)，針對(duì)

7、達(dá)連河露天煤礦邊坡工程地質(zhì)地質(zhì)條件，本項(xiàng)目擬基于該兩種算法的原理，利用剛體極限平衡分析軟件，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。34··達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析圖1-1技術(shù)路線流程圖34··達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析2邊坡工程地質(zhì)條件分析掌握邊坡的工程地質(zhì)特征是科學(xué)評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性、充分認(rèn)識(shí)滑坡機(jī)理的前提和基礎(chǔ)。本章在區(qū)域地質(zhì)及礦區(qū)地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析達(dá)連河露天煤礦南端邊坡的工程地質(zhì)特征，為邊坡穩(wěn)定性影響因素及潛在滑坡模式分析提供基礎(chǔ)。2.1工程概況2.1.1位置與交通依蘭煤田位于黑龍

8、江省中部松花江兩岸，依蘭縣西南與方正、通河縣交界處，呈北東-南西向三角地帶。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)129°～129°30′，北緯46°～46°20′。礦區(qū)所在地達(dá)連河鎮(zhèn)交通較為便利。除沒有鐵路直通外，公路及江河航運(yùn)、空運(yùn)等皆較發(fā)達(dá)。達(dá)連河礦區(qū)的交通位置見圖2-1。圖2-1交通位置圖公路往東北行駛22.5km到達(dá)依蘭縣城。該地是松花江、牡丹江、倭34··達(dá)連河露天煤礦南幫邊坡穩(wěn)定性分析肯河匯合處，每年5～10月間定期客輪、貨輪（一般300～500t，最大千噸）通航，上行341km經(jīng)沙河子、