东露天矿南帮E860～E9800临时开采境界的确定.doc

东露天矿南帮E8600～E9800临时 开采境界的确定 李焕忠 （抚顺矿业集团东露天矿 辽宁 抚顺113003） 摘 要：根据我矿南帮E8600～E9800边坡的特点，本着保证我矿南帮边坡的长久稳定及本地区的企事业单位的安全生产和当地居民的生命财产安全，而采取必要的预防措施；通过对该区南帮地表变形原因以及边坡变形机理进行研究，确定地表水、地下水和不良地质构造的影响；根据南帮岩性特征，重新确定岩石的力学指标；地质构造等因素，对南帮边坡进行稳定分析，对边坡变形趋势进行预测；根据以上分析结果和边坡变形趋势对地表水进行拦截，对地下水进行有效疏干，并加强地表监测工作，使南帮E8600～E9800确定的临时开采境界边坡稳定的目的，从而保证我矿恢复开发的安全生产。 关键词：临时开采境界 岩石力学指标 边坡稳定分析 安全 一、东露天矿矿田地质概况 东露天井田位于抚顺煤田东部，向斜轴南翼，南老虎台与南龙风之上。矿田为新生代老第三系内陆沼泽相沉积地层。矿田内地层系统包括太古界鞍山群，下白垩统龙凤坎组、老第三系抚顺群和第四系。 （一）、矿田地层 本井田基底为元古界花岗片麻岩；白垩系地层上赋元古界基底之上，与第三系岩层直接呈不整合。其中：下部无煤层为第三系的最下部岩层，本层上部为局部变质的绿色凝灰质岩砂岩及页岩，下部有杏仁状构造的玄武岩，该层上部即为下部煤层，此岩层岩石交替变化甚大，煤层不稳定，时常呈尖灭或凸镜体出现。岩层有煤质及粘土质页岩、砂页岩、凝灰岩及玄武岩，凝灰岩-玄武岩层位于下部煤层之上，大部分为凝灰岩及玄武岩，凝灰岩中间有时夹有变质页岩、煤层及泥质页岩。凝灰岩-砂岩层位于上部含煤层之下，其下部层界为玄武岩层床，该层主要岩石为凝灰岩，细粒凝灰质砂岩、砂质页岩、泥质页岩、煤，有时也可见到可采厚煤层。 上部含煤层为老虎台龙风矿开采过的残留煤柱，采空区多为砂及废页岩所充填，煤层东部被泥质及煤质页岩分割成若干分层，中、西部分层减少，整个分层延走向西厚东薄，延倾斜变化不大。本层煤上赋油母页岩，边及整个井田，下部为贫矿、上部为富矿，在上为绿色泥岩，间或有褐色页岩存在。 第四系冲积层覆盖全井田的岩层之上，下部为沙与卵石，中间有粗沙、细沙及沙砾，最上为表土覆盖全区。 （二）、矿田构造 本井田位于抚顺煤田东部，南部向斜之南翼，井田内构造较为简单除七、八两个较大断层外，尚未发现其它类型构造，但落差在10米以内的断层频繁出现，井田境界外西部有一较大F6正断层，详见表一。 东露天矿断层一览表 表一 断层编号 位 置 性质 倾 向 倾 角 落差（米） 备 注 垂直 水平 F6 E4280 正 W 35° 32 445 一号断层以南 F7 E9200 正 SW82~75 30~61 68 160 露头至-510 F8 E10100 正 NW81~70 18~49 5 80 露头至-390 （三）、水文地质情况 在东露天矿南帮域内有三个主要含水层，即冲积层含水层，泥灰岩含水层及凝灰岩含水层。三个含水层特征简述如下： 1、冲积层含水层 本区内得冲积层厚度一般为6m，变化范围为2.520m，冲积层主要由粉质粘土、砂质粘土、淤泥、砂、砾砂组成。冲积层含水层含水度较大，具有良好的供水条件，其潜水的补给一方面与浑河有关，另一方面与大气降水有关。其渗透系数K＝92.8010.27m/d，影响半径R=164.0204.8m。钻孔测定的该含水层单位涌水量g=23.51l/s.m。 2、泥灰岩弱含水层 该层属于绿色泥岩及页岩系，位于冲积层之下，油母页岩之上。该含水层为断层和裂隙所形成，属于裂隙水，其冲水程度与它本身的裂隙程度有关，层厚250400m。通过测定其单位涌水量g=0.00840.53 l/s.m，渗透系数K＝0.065m/d，属于弱含水层。 3、凝灰岩弱含水层 凝灰岩含水层位于本层煤下部，层厚20—40m，在本区南部该含水层直接与第四系冲积层相接触，也属于节理、裂隙水。其埋藏深度不一，与岩层赋存形态有关，南高北低，即岩层为北倾构造。经测定该层含水层单位涌水量g=0.040.52 l/s.m，渗透系数K＝1.1780.228m/d，该层在露头处水量补给直接受上覆冲积层含水层和大气降水所控制。 三、南帮E9000~E9800区间工程地质资料的分析 由于东露天矿已有的工程地质资料相对较少，凝灰岩的软弱层分部规律不明显。而除第四纪冲积层力学指标外，其它岩石力学指标均借用西露天矿的岩石力学指标，因此保证工程地质资料的准确性，对该区域相续采用了相对科学的地震法工程地质勘察，即工程物探。在工程物探基础上，为进一步了解边坡岩层地质条件，对E9000~E9800区间南帮进行补充地质调查、工程地质勘探及孔内波速测试等工作，共实施了四个工程地质钻孔，