金山金矿露天边坡稳定性因素研究

郭文辉

摘 要 通过研究分析矿山地质，发现矿山的边坡的确存在着安全隐患，本文根据存在的边坡失稳潜在问题，并结合相似大部分矿山的经验，提出了清扫维护、防水排水、控制爆破、人工加固等方式来确保边坡的稳定性，并对所提方法进行了简要解释。

关键词 金山金矿；不稳定性边坡；露天开采；稳定性分析

中图分类号 TD80 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0118-01

1 金山金矿地质特征

金山金矿勘查区位于天山山脉西段科古琴山南坡，隶属新疆伊犁哈萨克自治州伊宁县管辖。勘探区块范围东经81°29′30″-81°37′30″，北纬44°14′30″-44°21′。

金山金矿区在伊宁市北东方向15°的位置，直线距离45km。目前精（精河）伊（伊宁）铁路正在建设中，计划2009年下半年通车，矿区至伊宁机场直线距离45km。由伊宁市至矿区有县级公路和牧区简易公路通行，直距40km，运距60km，生产生活物资主要依靠伊宁县和伊宁市供应，交通方便。金矿床范围东西长5km，南北宽约4km，面积20km2。金山金矿矿床在北天山上西部地带，地势平缓沟谷众多，海拔高度1 600m～2 100m，附近有河，矿体赋存向上达到1 832m，向下到1 442m。矿区最低侵蚀基准面1 600m。

2 金山金矿露天边坡稳定性现状

矿区南北约4km，东西约5km，矿区较大。生产时应考虑到生产区域面积对生产的影响。

金山金矿的结构中角砾状构造是主要构造，交结方式有硅质、铁质的交结成的岩石比较坚硬，而交结方式为粘土时，岩石易碎，岩石硬度系数比较小。这两种情况开采时，应区别对待，确保边坡稳定安全。

作为变质岩的构造角砾岩以及作为沉积岩的凝灰岩是组成金山金矿的两大主要矿岩，当开采到凝灰岩体，要注意其层理构造，层理方向，当层理方向与边坡向下延伸方向垂直时，边坡较稳定，开采较安全，反之比较危险；当开采到构造角砾岩体，因为变质岩具有片理结构，结构与层理结构相似，但平行相似的是一片一片的小型构造形态，相对厚度较大。片理构造比层理构造稳固，开采时，沿着片理方向较危险，与此方向正交的方向较安全。

伊宁县金山金矿成矿受多期构造活动和热液活动制约，形成了主要矿石构造有角砾状浸染状脉状—细脉构造，受后期地下水林滤和风化氧化作用形成孔洞状或蜂窝状构造。孔隙度较大，边坡稳固性会受到影响，应采取相应的治理方法。

金山金矿属于岩质矿山，因此，抗压强度是远远大于抗剪强度，由于金山金矿主要的组成岩石是凝灰岩和构造角砾岩，硬度不大，致密性不太好，因此，抗剪强度不高，应采取特别治理的方法。

京希“水饺状”矿体：在京希F15以北，矿体形态受火山塌陷构造控制，矿体不规则状，总体形态像一个“饺子”，垂深180m，东西宽度280m。初步推断该富矿段是由火山机构、北北西断裂联合控制的矿化。

京希西南-巴拉克地毯状矿体：在京希F15以南，京希开布拉克小溪以西，矿体形态呈地毯状，形态部分受大哈拉军山组与灰岩基底之间的不整合面构造控制，矿体形态与地形一致。

京希东南脉状矿体：在京希F15以南，京希开布拉克小溪以东，矿体顶部与缓倾斜地毯式矿体相接。矿体形态呈脉状陡倾，形态受北北西向断裂F12-F13的控制，矿体形态呈脉状，倾向东，倾角55°～60°。该断裂据推测为多其次活动的京希矿段的导矿断裂，三个形态各异的矿体的形成可能都是主要由该断裂提供

矿源。

对于以上3个矿段，各自都受相应的断裂构造控制， 岩体结构面比较发育，产生的裂隙不仅是水体的良好通道，会受到水体的压力和侵蚀，而且会被相对较软的岩体碎屑填充，影响岩体稳定性。

金山金矿矿区最低侵蚀基准面1 600m。而矿区生产过程中，最低海拔1 572.5m，最高海拔1 858.27m。当不在雨期、解冻期时，1 600m以上的水平无较多的的水，除去上部储存的上层水，会对边坡内部有一定的溶蚀作用，从而降低边坡稳定性，主要为静力水作用，对岩体有浮托作用，以及对临近岩壁受到压力作用。低于1 600m的部位，不仅受到静水的各方面影响，由于雨天水的流速快，流量大，动水的影响逐渐处于主导地位，因此，除了岩体、岩壁受到的静压力外，还有动水对岩体的推力以及对岩体的潜蚀效果。金山的降雨量不大，但每年年降水量400mm～600mm；山区春夏多阵雨。历年结冰天数最多为147天，历年流水天数最多为133天，年封冻天数最长33天，推得皮里青水文站最大冰厚约87.8cm；年内气温温差较大，空气干燥，阳光照射时间持久，冻土较深。尤其阵雨时期雨量大，迅猛，会对边坡的稳定性造成很大的冲击，这个时间是最容易发生大滑坡的，冻土解冻虽然危害性比阵雨小一点，但是对于疏松的岩体是致命的，会严重降低岩体强度，产生倒塌现象。

金山金矿的爆破方式是斜线起爆，在临近边坡时才有预裂爆破，正常生产采用多排孔微差爆破法，虽然有降低地震效应的措施，但是由于爆破药量大（为1.248m，孔径为250mm，孔距8.32m，排距为8.32m），能量高，震动依然很明显，应继续优化相应爆破参数。

3 金山金矿露天边坡稳定性研究

3.1 三区边坡的形态特征及规模

京希河西有延长超过500m走向为北西向，和延长1 500m的断层倾向85°，倾角70°，走向为南北向，京希中北部有北西向的断裂构造，这三条断裂构造对本段边坡极有可能引发影响。边坡的截面形状为直线型，倾角37°，平面形状为凸形，范围是1 656.5m～1 855m。

3.2 三区边坡影响稳定性因素研究分析

三区边坡的组成岩石本就岩性较差，再加上设计时为了保证多采矿，不但采用了不考虑岩性和随着开采深度的增加的边坡负载，而且平面形状也采用了凸形边坡，这种边坡是很危险的，这也是本文将这个边坡作为主要研究对象原因。

3.3 滑坡形式

由于两条纵向断裂构造走向不一样，因此也可能發生楔体滑坡，两个纵向断裂构造面虽然相交，但是断裂构造面接近于平行，如果发生在岩体坡面上，则极有可能发生倾倒滑坡，岩体以构造角砾岩和凝灰岩为主，稳定性较差，但是松散度不是特别大，因此，发生圆弧滑坡的机会应该不大，但是在工作区内发生多次爆破，以及车辆碾压使凝灰岩岩体比较破碎，也可能发生圆弧滑坡。

3.4 整治措施

在采区内设置足够的流水通道是必要的。因为在三区内，设有道路这一特殊性，车辆在行驶中不但会给边坡造成动荷载，而且会给边坡上留下车上掉落的岩石，应及时清理维护边坡。因为本边坡的重要地位，爆破震动的影响也应该适度减小，因此，不但应该减少每次的爆破药量，而且应该在现在已有的预裂爆破与正常爆破之间增加缓冲爆破这一个工序，以减小爆破震动对边坡的破坏。

参考文献

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