尖山磷矿露天开采滑坡灾害防治研究

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滑坡灾害是影响露天矿山安全生产的主要地质灾害。不仅露天矿边坡会发生滑坡,排土场也会发生滑坡。露天矿山的边坡和排土场一旦失稳破坏,不仅会影响企业的经济效益,而且会威胁到采场(排土场)工作人员的生命和生产设备的安全。因此,开展露天矿山滑坡灾害的防治研究对保障矿山的正常生产、确保采矿人员与采矿设备的安全,具有重要现实意义。本文以尖山磷矿为研究对象,对该矿的边坡和排土场进行了详细的调查分析,对边坡和排土场的稳定性进行了定性分析与定量分析,并提出了滑坡灾害的防治措施。获得的主要结论如下:  ①露天矿边坡稳定分析与滑坡防治  1)随着露天矿不断向下延伸开采,边坡的局部地段已经发生了滑坡和垮塌。边坡发生破坏模式可分为三类:滑坡、变形破坏与地裂缝。  2)采用FLAC3D对尖山磷矿边坡进行了三维模拟计算,计算结果表明,现状边坡处于不稳定状态,危险区域为8#剖面~14#剖面。随着开采的进行,不稳定区域面积增大,最终扩大到整个边坡,因此,为了保证矿山安全生产,必须对该边坡进行处置。  3)采用极限平衡分析法(圆弧滑动法,直线滑动法和折线滑动法)对不同标高尖山磷矿边坡稳定性进行了计算分析。从计算结果得出尖山磷矿现状边坡处于极限平衡~不稳定状态,继续开采对边坡稳定性影响较大,出现失稳破坏。同时,尖山箐排土场对边坡稳定性有一定影响,使安全系数降低2.85%~5.61%。  4)对岩土体锚固和扩大剥离量两种边坡治理方式进行了研究,对比局部岩土体锚固和扩大剥离量两种治理方式的稳定性计算结果和工程预算,采用削坡减载的方式对尖山磷矿边坡进行处置具有显著的经济效益。同时,针对尖山磷矿边坡的特点,提出了以表面变形监测为主,声发射监测、降雨量监测、裂缝观测以及巡视检查相结合的监测方案。  ②石马哨排土场的滑坡防治  1)石马哨排土场滑坡特征。该滑坡的平面形态近似“圈椅状”,主滑方向272°,投影平面长度450~550m,平均宽度500~880m,滑体厚度约5.5~98.6m,体积约1055×104m3。为特大型深层推移式填土滑坡。  2)排土场滑坡的主要影响因素。通过系统分析认为,斜坡排土加载、降雨入渗增加坡体重量的同时软化坡体是滑坡形成的主要因素。  3)排土场滑坡发展变化规律。该滑坡由强变形阶段过渡到滑后固结压密阶段,坡体总体逐步趋于稳定,但在连续强降雨条件下,滑坡前缘存在再次滑移的可能。  4)排土场滑坡防治方案。结合排土场现状,提出两种治理方案。对两种方案,从安全可靠性、实施难易程度、工期合理性、经济合理性方面进行了对比分析。综合评价后建议采用清坡减载、抗滑桩支挡、排水措施、挡土墙及拦挡坝工程相结合的综合治理措施。
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