瓮福磷矿露天边坡的稳定性分析与治理方案研究

2013-05-20 07:54折文丰
中国高新技术企业·综合版 2013年3期

摘要:贵州省瓮福磷矿的英坪矿段是一个大型的海相沉积磷块岩矿床,矿区采用露天开采。随着开采的进行,西翼下盘边坡裂缝越来越多,最大达250m左右,在滑坡体下采矿,安全性没法保障,因此,滑坡体的治理成为矿区研究的重点。从数值计算分析结果得知,采用排土场削坡+毛石混凝土压+1260m+长锚索加固的综合治理方案,能够使矿段边坡的安全性得到保证。

关键词:瓮福磷矿;露天开采;长锚索加固

中图分类号:TD853 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)08-0104-02

贵州省瓮福磷矿的英坪矿段是一个大型的海相沉积磷块岩矿床。矿段位于高坪背斜东翼南段,岩层倾向东,呈单斜产出。矿段内岩层总体倾向东,倾角平均29°。从1990年起对英坪矿段B矿层采用露天开采。目前正回采0线~6线的2#采场,采场的最低标高是+1170m,西翼已经形成250m的层面边坡,其中上半部边坡坡度平均为32°。随着开采的进行,西翼下盘边坡裂缝越来越多,最大达250m左右。在滑坡体下采矿,安全性没法保障,因此,滑坡体的治理成为矿区研究的重点。

1 计算模型的建立

本次数值计算模型根据英坪矿段现状边坡状况及其边坡的岩体力学性能指标(如表1所示),提出了排土场削坡+毛石混凝土压+1260m+长锚索加固的综合治理方案。

2 边坡开挖后不支护结果分析

由图2至图5的计算结果得知,开挖后的边坡率比自然边坡角大,边坡稳定性变差,总位移主要在边坡的自然面;开挖后边坡上主要显现成压应力,然后开挖坡面与边坡的自然表面连通成拉应力区,边坡的最大主应力值变大,稳定性变差;开挖后边坡原始的应力平衡已经破坏,应力集中于边坡的坡脚处,此时,边坡的安全系数是1.39,边坡此时比较安全。

3 长锚索综合加固结果分析

采用排土场削坡+毛石混凝土压+1260m+长锚索加固的综合治理方案后的数值计算模型如图6所示,数值计算结果如图7至图9所示。

由位移图可知,边坡施工长锚索后总位移显著减少,位移量范围从-100~-40mm减少到-20~-10mm,位移带不影响整体稳定性。边坡面的最大位移从44.5mm减小到22mm。最大剪切应变增值从-3.42×10-4减小到了-2.28×10-4,边坡稳定性增加。

4 结语

从计算结果分析可知综合治理边坡的方案效果明显,然而长锚索的寿命有限。一般英坪矿段边坡治理先对泥土层进行削坡,在矿山的开采服务年限内,采用排土场削坡+毛石混凝土压+1260m+长锚索加固的综合治理方案,能够使矿段边坡的安全性得到保证。

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作者简介:折文丰(1985—),男,陕西子长人,供职于贵州瓮福(集团)有限责任公司,工程硕士,研究方向:矿山设计。

(责任编辑:吴 涛)