露天矿边坡分析与控制.pptVIP

露天矿边坡稳定分析与控制;弓长岭矿业公司露天铁矿何家采区是鞍钢集团矿业公司主力采区之一，年产近四百多万吨铁矿石。虽然近期何家采区边坡工程没有发生大规模滑坡事故，但随着采深的增加，处于河床部位的上盘固定边坡的稳定性问题将凸显出来。2021年春季开始，上盘边坡上部土体出现了大面积的滑移，造成处于不稳定滑坡体的212m铁路Ⅰ线及其直流接触网被破坏，严重影响矿石输出，迫使矿山于2021年6月份对铁路进行移设，如图5.1所示。如果边坡出现进一步滑移，使得212m水平铁路全部报废。;第一节引言;为了确保露天矿平安生产的目标，需要开展对何家采区上盘边坡进行稳定性研究，为了保障弓长岭矿业公司露天铁矿何家采区上盘边坡工程的平安稳定，防止出现重大人员伤亡及被迫停产的被动局面，必须对上盘边坡整体稳定性进行分析，提出并采取综合有效的措施进行预测和防治。因此，开展“何家采区上盘边坡稳定性研究与边坡结构优化设计〞，对保证露天矿的正常生产、防止重大事故的发生具有特别重要的意义。;第二节边坡工程地质特性与岩体结构特征;区域范围：东起蓝河、西至汤河沿、南起周家东沟、北至安平，东西长20公里，南北宽18.5公里，面积约370平方公里。

1、地层

本区为中国辽宁古陆基的一局部，所以出露本区之地层，以前震旦纪及震旦纪的变质岩系为主，并有小局部寒武纪、奥陶纪及石炭二叠纪岩层。本区域内还有不同时代侵入的岩浆岩以及大规模混合岩化作用而形成的混合岩和许多大小不等的酸—中—基性的岩脉侵入岩。出露于本区内的前震旦纪的岩石为本区最古老的地层，即所谓的“鞍山群〞。铁矿层含于此鞍山群之内。鞍山群地层层序自上而下为：见书P93;2、构造

本区地层主要为古老的变质岩系所构成，它们受到吕梁及燕山运动时期的造山运动的影响，因而其构造很复杂。

鞍山群地层区的古构造：在吕梁运动中或在其稍后，由于大规模弓长岭花岗岩的侵入，致使将完成的大复背斜两翼互相有所脱落，西南翼又受到强大推动作用，向东南有所转动，成为今日的布局。弓长岭一矿区、二矿区、三矿区原是一个矿层，因为???互转动成为鼎足之势。二矿区为大复背斜的东北翼，一、三矿区为大复背斜的东南翼。东北翼内的高角度逆断层倾角与岩层的倾角有时一致，有时稍陡或稍缓，从而造成铁矿层有时受到切削或重叠现象；一、三矿区岩层走向北东50-90°，倾斜东南10-50°。

有向斜及背斜构造，它们的轴向是朝东南倾落。在一、三矿区与二矿之间存在的大规模数条横向平推断层走向北东30-60°，倾斜北西60-80°。在一矿区内有西北向的正断层，而在三矿区内有东北向的逆断层。

发育在震旦纪地层的褶皱构造：褶皱为背斜两冀走向北东并向西南倾落，为北西或南西10-30°倾斜的波形缓倾角。在三矿区东北部有相同于上述轴向的大向斜构造。;一般的原始地貌是“背斜成山，向斜成谷。〞但地貌形态往往“背斜成谷，向斜成山〞，因为向斜地质坚硬，不易侵蚀，而背斜那么岩性脆弱，易被侵蚀

当岩层弯曲方向相反时,要用以下方法判断：

向斜:指的是岩层向下弯曲,主要的判断方法是内新外老,在一水平面上,中间是新岩层,而两边是老岩层。

背斜:指的是岩层向上弯曲,主要的判断方法是内老外新,在一水平面上,中间是老岩层,而两边是新岩层。;问：图上属于背斜还是向斜？

;分布在弓长岭铁矿床南帮的岩层，目前揭露主要为前震旦系鞍山群变质岩系，其次为鞍山群茨沟组铁矿及第四系山坡堆积物及冲积层。;矿床由于构造运动的影响，普遍存在大小不等的构造，平行和斜交矿体走向。该断裂比褶皱构造稍晚之产物所充填，故与地下水关系并非密切，但由于矿床受构造和区内大片混合岩侵入影响，使坚硬岩石产生节理裂隙，成为地下水的良好通路和聚集带。

矿区出露的含水层主要以前震旦系鞍山群变质岩系的含铁矿石英岩为主，次为混合岩，钓鱼台组石英岩及第四系层。

上盘边坡在开挖176m台阶时，边坡了渗水现象。在边坡底部开挖的集水池范围很大，每天都需要及时排水。

到今年2021年，开挖到152m和140m台阶时，上盘边坡外表已没有渗水现象，底部集水池渗水量也很少，范围很小。主要原因是原河床下在176m水平左右存在弱含水层，经过一段时间的排水，地下水量减少。地下水对边坡稳定性影响程度逐渐减轻。;弓长岭露天铁矿何家采区年设计生产能力400万吨，根据矿体赋存条件、自然地形和矿山开采设计的要求将露天矿采场边坡分成三个区域：

I区：包括采场上盘和东、西端帮，长度约1850m，露天底标高为+8m和+56m，露天顶标高为+200m，边坡岩体主要为层状分布的片岩和矿体。

Ⅱ区：主要为采场下盘9线以东，长度为750m，露天底标高为+8m，露天顶标高为+330m，边坡岩体主要为片岩和贫矿体。

Ⅲ区：主要为采场下盘的9线以西，长度为80