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        金堆城采礦場西邦邊坡穩(wěn)定性及治理方案研究

        2018-11-01 05:23:04劉棟梁王修緣
        求知導(dǎo)刊 2018年24期

        劉棟梁 王修緣

        摘 要:金堆城鉬礦區(qū)位于陜西華縣金堆鎮(zhèn)。文章以金堆城鉬礦區(qū)為例,探討了邊坡工程地質(zhì)特征,露天礦西邦人工開挖所形成的邊坡穩(wěn)定性問題及治理方案,以為今后的礦區(qū)開采提供參考與依據(jù)。

        關(guān)鍵詞:邊坡穩(wěn)定性;治理方案;露天礦場

        一、金堆城鉬礦區(qū)概述

        金堆城露天礦采場邊坡目前已形成了高100~200m的人工高邊坡,其中北邦、西邦已形成了階段性的永久性邊坡,東邦則開始實施永久邊坡的擴(kuò)邦工程,南邦也正在實施南露天開采的擴(kuò)邦工程。這些人工形成的高邊坡的水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件極差且十分復(fù)雜,邊坡穩(wěn)定性很差,極易發(fā)生變形與破壞,從而給礦山正常生產(chǎn)造成影響。

        二、邊坡工程地質(zhì)特征

        1.邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造

        西邦采場邊坡及其后山體主要由硬脆性的安山玢巖組成,由于受構(gòu)造運(yùn)動的影響,特別是北側(cè)區(qū)域性的深大斷裂——燕門凹斷裂的影響,巖體內(nèi)節(jié)理、斷層構(gòu)造十分發(fā)育,并伴隨有順坡向的平臥褶皺構(gòu)造。

        2.邊坡水文地質(zhì)條件

        采場西邦出露的地下水按照賦存情況,巖土體結(jié)構(gòu)特征可劃分為兩大類,分別為第四系孔隙水和基巖裂隙水。由于本區(qū)構(gòu)造運(yùn)動頻繁,尤其是北側(cè)燕門凹斷裂帶的影響,導(dǎo)致節(jié)理、斷層構(gòu)造十分發(fā)育。

        三、存在的主要問題

        1.北段穩(wěn)定問題及評價

        該段邊坡的主要破壞模式為沖刷破壞。如前所述,該段邊坡由于受到燕門凹斷裂帶的影響,巖體破碎化程度較高,多呈散體結(jié)構(gòu),且該邊坡組成巖體為硬脆性的安山玢巖,巖體碎塊之間多由粉末狀的安山玢巖粉細(xì)物充填,其連接力極差,地表水易于入滲崩解。而采場西北角出水量較大,該水是造成本段邊坡沖刷破壞的最重要的外在因素。因此,我們要對其進(jìn)行治理,尤其是對邊坡表面的水流進(jìn)行攔截。

        2.中段穩(wěn)定問題

        由于受構(gòu)造運(yùn)動的影響,特別是北側(cè)區(qū)域性的深大斷裂——燕門凹斷裂的影響,巖體內(nèi)節(jié)理、斷層構(gòu)造十分發(fā)育,這些及其發(fā)育的結(jié)構(gòu)面導(dǎo)致該地段山體的完整性極差,致其多呈碎裂至碎裂塊狀結(jié)構(gòu),其整體工程性能很差。后期在采礦放炮的反復(fù)震動荷載及長期降雨等誘發(fā)因素作用下最終發(fā)生了變形與破壞。

        3.南段穩(wěn)定問題

        該段邊坡巖體主要由位于上部的人工堆積碎石土、中部的第四系沖洪積卵礫石層和下部的安山玢巖組成。其中上部第四系松散堆積物主要為西川河河流堆積及人工堆積廢礦,地質(zhì)松散,除發(fā)生單臺階局部垮塌現(xiàn)象外,邊坡整體穩(wěn)定性較好。

        四、治理方案建議

        1.北段治理方案建議

        排水措施:前面分析知,采場西北角大量的地表水入滲是影響該邊坡穩(wěn)定的最重要的外在因素,因此需要對該地表水進(jìn)行治理。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果,需要采用截排水工程,在排洪渠外側(cè)設(shè)置一橫向截水墻。針對已建排洪渠局部漏水問題,建議對該排洪渠漏水段進(jìn)行補(bǔ)漏防滲工程。

        削方放坡措施:西邦南段高而陡的地形是影響邊坡穩(wěn)定的又一因素,建議對其進(jìn)行放坡,使該段邊坡坡度變緩。具體方案見下段西邦中段的削方措施及建議坡角。

        2.中段治理方案建議

        針對影響該邊坡變形破壞的主要因素采取必要的工程措施,可提高邊坡的穩(wěn)定性。在盡量減少放炮震動、局部采取錨索加固、表面噴漿防護(hù)等工程措施的情況下,可增加該地段邊坡的整體坡角至41~42°。

        3.南段治理方案建議

        西邦南段邊坡除了上部第四系松散堆積物發(fā)生局部垮塌外,整體穩(wěn)定性較好。且上部松散物垮塌范圍較小,均為單臺階局部垮塌,垮塌堆積物堆積于邊坡前緣的平臺處,對邊坡的整體穩(wěn)定性影響小。只要平時對平臺進(jìn)行定期清理,防止垮塌堆積物堵塞平臺上的排洪渠即可。

        4.涌水治理方案建議

        該段邊坡主要的涌水問題為邊坡西北角處的坡面涌水,該水同時也是影響北段邊坡穩(wěn)定性的重要因素,對該水的治理可參照北段治理方案建議的排水措施。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王旭春,管曉明,王曉磊,等.露天礦邊坡穩(wěn)定性與巖體參數(shù)敏感性研究[J].煤炭學(xué)報,2011(11).

        [2]丁立明,才慶祥,劉 雷,等.軟弱夾層對露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響[J].金屬礦山,2012(4).

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