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平朔东露天煤矿东北帮滑坡稳定性分析及治理措施

2022-02-04 来源:客趣旅游网
Il l用技术五 文章编号:1674—9146(2016)12—0ll4—03 平朔东露天煤矿 东北帮滑坡 定性分新及治理措施 (1.山西冶金岩土工程勘察总公司,山西 太原030002;2.太原理工大学矿业工程学院,山西 太原030024) 掩要 以平魏鸯、露螽 橡池帮清波南侈\\ 绦合考憋了该疆秘 嗡 帮 履每侮 地质饿遭、 鞋蛹 0 一 _ 静嗡每鼹靠l' 分祆1’穗坡诵藏因;逸硪板眼平筏务橱法等多精翥法计算啦柱不飘漕面彤式下瀑玻媳穗定象数并夤 潦 璃笼 耋遵 | 辑了评喻 黼足q-褚赌牲的潢坡晾合治理方案’蚺融玄藏栽、坡面钫l护、畿祷珠等绦各淹理墉魄魄 诲静趣强也儆i 弋舟铝 蚺类^疆i柽奄穑鉴作硪b 善 鼠浦坡 稳定I\茔龠精 露 粜妒 平颓 孛固分类号:TD854.6 |l 。 … 。t 文j彰f 怎螽乳砖-|DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2016.12.114 。| 尊|妻 毫毒 黪 誊 一一- 平朔东露天煤矿是平朔矿区三大露天矿之一, 研究是非常必要和十分迫切的。 1 场地工程地质条件 1.1地形地貌 位于宁武煤田北端,行政隶属朔州市平鲁区管辖。 矿田东西长4.42~5.47 km,南北宽6.53~10.3 km, 总面积48.73 kmz,地质储量1.85 ̄109 t,建设规模 为20.0 Mt/a,设计服务年限75 a。东露天矿首采区 位于榆岭乡砖井、榆岭、梨阳坡、北岭、南水等几 个自然村地域,面积约4.74 kmz。该矿始建于2009 本区属山西黄土高原朔平台地之低山丘陵。全 区多为黄土覆盖。黄土台地曾经受强烈的侵蚀切割 作用,区内植被稀疏,形成梁、垣、峁等黄土高原 地貌。沟谷发育,呈“V”字形,切割深度一般在 30~50 m。该滑坡区域地形变化复杂,相对高差较 大。东北帮边坡总体地势东北高,西南低,原始边 坡为凸形坡,被人削坡后呈阶梯状,发生滑坡后呈 凹形坡 1.2地层岩性 年,采用露天开采工艺。 平朔东露天煤矿自开工建设以来,土质工作帮 和非_T作帮先后发生了10多次较大规模的滑坡, 其中影响较大的2次均发生在首采区东北帮,滑动 方向基本垂直于边帮开挖线。第一次滑坡发生在 2010年4月初,滑坡位置为东北帮西段,后缘位 于1380平盘。前缘位于1340平盘,滑坡体前缘宽 度约107 m,后缘宽度约50 m,滑坡体沿滑移方向 长度约1 15 m,使1380运输干道被迫中断 第二次 滑坡发生在2010年5月底东北帮东段开挖至1360 平盘时,涉及1 360~1 380 m两个台阶,前缘宽度 本区位于宁武煤田的北部东缘,区内地层主要 由人为工程新近填土(Q )、第四系上更新统(Q,)、 中更新统(Q ),下伏地层石炭系上统太原组 (C t)、石炭系中统本溪组(C2b)等地层组成。 1.3地质构造与地震 场区位于宁武向斜北端东翼,整体上为北东 高、南西低的单斜构造,地层基本走向为NW—SE 向,倾向¥45。W,由于地层倾角近于水平.表现出 泛褶曲现象。 约167 m,滑坡体沿滑移方向长度约96 m 东北帮 的多次滑坡给矿区生产和生命财产安全构成严重影 响。因此,对东北帮滑坡进行成因分析和防治对策 收稿日期:2016—10—09;修回日期:2016—11—09 作者简介:庞宇飞(1983一),男,内蒙古和林格尔人,在读硕士,主要从事工程地质及地质灾害勘查设计施工研究, E—mail:Pyfl983724@163.COIll 『SC ̄TECH INNOVATION&PRODUCTIVITY …一~ 一114一 Dec.2016,Total No・275 应用技术 依照GB 5001 l一20l0建筑抗震设计规范.场 区抗震烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g, 滑坡周界 设计地震分组为第二组,场区上覆土层以Q 粉土 及Q 粉质黏土为主,不存在液化、震陷地层,场 地为滑坡区,属于抗震危险地段…。 1。4水文地质条件 根据勘察区内岩土体介质、储藏条件及水力性 质等特点分析,含水层主要为上部松散沉积层孔隙 含水层组、中部碎屑沉积岩裂隙含水层组和下部碳 酸盐岩岩溶裂隙含水层组:隔水层主要为第三系上 新统隔水层和石炭系中统本溪组隔水层,前者岩性 以棕红色黏土、粉质黏土为主,后者岩性以泥岩、 铝土泥岩、砂质泥岩、石灰岩为主,为区内主要隔 水层。上部松散沉积层孔隙含水层主要受大气降水 图1西段滑坡现场图 缘可见挤压裂缝4条.裂缝宽度5~8 em.长度2 4 m,与下滑方向垂直;两侧局部见剪切羽状裂隙, 滑坡边界较清晰。滑坡体东西长约167 m,南北宽 约96 m,面积约13 000 m:,周长约480 m,厚度平 均约9 m,体积约为1.17x105 m 。主滑方向为NE— SW,性质属大型重力推移式浅层黄土滑坡。 补给,其次为地表水;由于下伏基岩与第四系地层 之间在大部分地区存在上新统棕红色黏土.中部碎 屑沉积岩裂隙含水层仅在黄土覆盖较薄或有基岩出 露的沟谷地带才受大气降水和地表水补给;下部碳 酸盐岩岩溶裂隙含水层主要受盆地外围西、北、东 三面奥陶灰岩出露区补给:大气降水通过透水层渗 入地下,经短距离的径流后沿隔水层面汇人采坑排 泄,或以泉的形式从隔水层泥岩面中排泄于地表。 2.2滑坡体滑动面及滑床特征 滑动面主要为粉土、粉质黏土层滑动面。滑动 带厚度一般为2O一50 cm,含水量大,性质软弱。西 段滑坡滑体岩性主要为褐黄色粉土与红色粉质黏 土,滑床为红色粉质黏土,凹型沟谷,滑体两侧岩 土有明显的不整合面,滑面近似圆弧状:东段滑体 岩性主要为红色粉质黏土,滑床前端为泥岩,后端 为红色粉质黏土。滑体两侧岩土为同一岩性,滑面 形式为圆弧折线组合型 。 3滑坡成因分析 1)地形地貌。滑坡区处于构造、侵蚀中低山 地貌,局部坡度较陡。从微地貌单元来讲,在滑坡 前缘有良好I临空条件的陡坡.此条件为滑坡发生的 控制因素。 2)坡体结构及岩土体类型。滑体为次生粉土 与粉质黏土,抗剪强度较低,边坡开挖过程中,坡 度较陡.黄土中存在大量高倾角节理面,使得上部 土体在自重及降雨作用下,沿节理面产生滑动,进 而推动下部土体产生滑动。 3)地下水。露天矿滑坡,大量发生在雨后、 季节性降水易于冲沟形成汇流,侧向侵蚀、冲蚀下 切较强烈,水文地质条件简单 。 滑坡勘查发现在已开挖的边帮上可见地下水溢 出。溢出点主要在第四系覆盖层与基岩接触面及砂 岩与泥岩接触面.在开挖临空面上渗水,但总体涌 水量不大,分布不均匀。 2滑坡要素特征 2.1 滑坡周界、主滑方向及其类别 西段滑坡周界在平面上基本呈近似椭圆形(见 图1),后缘位于1380平盘,于后壁平台可见零星 拉张裂缝,裂缝最长约10 m,裂缝宽20~30 em, 裂缝走向为南北向.基本与下滑方向垂直,垂直向 错落约l0~15 m;前缘位于1340平盘,1340平盘 以下有岩石剪出.局部可见地面隆起,隆起点高约 2 m,两侧局部见剪切羽状裂隙,滑坡边界较清晰。 滑坡体东西长约111 m.南北宽约120 m,面积约 10 200 m2,周长约430 m,平均厚度约6 m,体积 约6.1xl04 m,,主滑方向为NE—SW,性质属中型重 力推移式浅层黄土滑坡。 雨季和解冻时期.东北帮滑坡主要发生在4—5月, 为该区域主要解冻时间,加之坡体开挖坡脚地下水 溢出,降低了土体的黏聚力和内摩擦角,最终造成 了坡体的滑动。 4滑坡稳定性分析评价 4.1 参数选取 东段滑坡周界在平面上基本呈近似扇形,后 缘位于1380平盘,可见较大拉张裂缝7条,裂缝 宽5O~8O em,裂缝为弧形,与下滑方向垂直,垂直 向错落约30—50 cm:前缘位于1360平盘,进入采 场约12 nl,前缘可见底鼓,底鼓隆起高约1 m,前 在统计土_T试验基础上.根据滑体土物理力学 性质.结合区内地质环境条件、坡体变形破坏特征 及空间变化和岩土体抗剪强度参数反分析结果综合 确定,滑体岩土体物理力学性质计算参数见第ll6 页表1。 科掖御葡与生产力l 2016-f-12月总第275期 一115— 用技术 表1 滑坡岩土体物理力学性质计算参数表 岩土 粉质黏土一泥岩接触带 粉质黏土 或者略大于1.0.该区边坡处于不稳定状态,滑坡 容重 凝聚力 内摩擦角 /kN・ITI。 /kPa /(。) 21.(1() 23 46 23 11 23 15 天然 19.75 饱和 20.34 治理参数选择得较合理。 5滑坡综合治理措施 根据滑坡现场地质条件及专家评审会决议,以 及现场调查和已有工程经验类比分析,对该滑坡采 取刷方减载、坡面防护、截排水等综合治理措施。 1)根据适当放缓的原则对滑坡体进行刷坡, 总体坡角由原设计的26。调整为23。,粉土层台阶坡 面角保持原设计60。,粉质黏土层台阶坡面角调整 为34。~36。。 4.2稳定性计算 根据滑坡形态规模,选择主滑面A,B,日剖 面作为稳定性计算滑面,选用极限平衡分析法对坡 体在圆弧滑动面和折线滑动面不同形式下的稳定系 数进行计算,得出了可能发生滑动的10个最危险 滑动面.其中A剖面的最危险滑动面见图2以及简 2)根据局部封闭的原则,刷坡后在粉质黏土 层及下伏全风化、强风化泥岩层出露坡面进行挂土 工网、喷射混凝土防护。 化Bishop法下的最小安全系数(见表2)。 3)根据有效排水的原则,将滑坡体的坡外来 水、坡面积水以及坡体内的水采取截、排水措施排 出坡外.在滑坡区周界设置截水沟,已有及潜在滑 坡坡面上设置树枝状多级排水沟,=三者形成一个有 机整体,尽量减少地表下渗影响边坡稳定性 。 6结束语 该滑坡属于中到大型重力推移式浅层黄土滑 坡。通过勘察及计算分析,明确了该滑坡形成的机 理,提出了切实可行的综合治理方案。平朔东露天 煤矿东北帮边坡岩土力学强度低,受水和坡角的影 响较大,提高边坡稳定性的最好方法是消除和减轻 2一a圆弧滑动面 地表水、地下水的危害及选择合适的坡角。稳定性 计算结果表明,滑坡体处于不稳定状态,随时有进 一步滑坡或垮落的可能,治理T程应及早进行,同 时在施工过程中应对东北帮边坡实施监测。考虑到 项目所在地的特殊地质原因,希望通过本案例为该 地区类似工程提供借鉴和参考。 参考文献: … 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 5(133t)一2《)13 建筑边坡工程技术规范Is1.北京:中国建筑工业出版社, 2013. [21 中华人民共和国国土资源部.DZ/T()218—2()06滑坡防 治工程勘查规范【s】.北京:中国标准出版社,2()06. [3】 中华人民共和国国土资源部.DZ/T()21・卜一2(】f】6滑坡防 2一b折线滑动面 图2 A剖面分析结果 治工程设计与施工技术规范Is】.北京:中国标准出版社, 2006. 表2滑坡区计算安全系数表 计算 剖面 f4 疗 【4】王振伟,都哲,尚文凯,等安家岭矿北帮滑坡区深部边坡稳 稳定性 判断 不稳定 不稳定 不稳定 安全系数 圆弧滑动面 0 9741 02 ().93~().98 1).82—扪.93 定性分析与评价Ul_采矿技术,201 1(3):7()_72. 【5l岳光峰.新岭煤矿露天西帮滑坡稳定分析uJ.露天采矿技 术,2012(2):31-33. 折线滑动面 0.99 ̄1.05 1_04 ̄1.10 ().97~1.2() [6】 张志强,聂国印,谭志敏.西露天矿西北帮滑坡机制研究及 综合治理措施 中国煤田地质,2001(3):42—44. 【7】剥、丽芳.鞍钢东鞍山铁矿南帮边坡稳定性调查及防治措 从计算结果可以看 ,在原设计坡角下,不同 施Ull科技风,2f)13(7):152. (责任编辑石俊仙) 计算方法和滑面形式的安全系数计算结果小于1.0 SCI.TECH INN0VATl0N&PR0DUCTIVITY — (英文部分下转第1 l8页) 6一 NI..12 Dec・2016,Total No・275 一用技术 酮加热回流15 h,通过TLC监测发现在芳基酮的点 H NMR(溶剂CDC1,,工作频率600 MHz)的 的上面会出现一个新点,通过层析柱方法收集这个 点的产品,经过核磁鉴定确定这个点的产物就是所 需要的目标产物8~二酮。 2.2底物的拓展 完成该基准反应后。实验人员对该反应的底物 进行了部分的拓展。通过实验数据发现除了苯基的 化学位移 值分别为16.89x10 (单峰,1个氢的峰 面积积分),7.99x10 (双峰,耦合常数为7.4 Hz, 4个氢的峰面积积分),7.55 ̄10 (三重峰,耦合常 数为7-3 Hz,2个氢的峰面积积分),7.48 ̄10 (三 重峰。耦合常数为7.6 Hz,4个氢的峰面积积分), 6.85 ̄10 ̄(单峰.1个氢的峰面积积分)。 4研究价值 间位有取代基时收率稍微偏低外,其他反应产物的 收率基本都很高。 3目标产物的表征 本文研究使用的合成B一二酮的方法是一种简 图1为氢核磁谱图。 0 o 单且绿色环保的方法,反应中不需要使用任何金属 催化剂且合成条件温和。产物的收率高,为提供合 成B一二酮的方法开辟了一条新的路径。 参考文献: [1】 陈萱,罗世霞,朱淮武.p一二酮金属配合物的研究进展U】l 贵9 I'l师范大学学报(自然科学版),2013(2):112—116. 【2】唐新根,张晓春,乐常高.p一二酮新型辅助稳定剂的合成 .I 与应用卟合成材料老化与应用,1996(3):12—16. 0(:盱r 0(:Ⅱ≥0 0 C、 r— [3】 陈义朗,李新生,张华,等.四种新型p一二酮和钇的配合物 5 0 15 10 的合成及性质研究卟稀土,2004,25(6):87—90. 氢原子出峰位移1×1(】 [4】 林辉.p~二酮类萃取剂的合成及性能研究卟铀冶矿, 2001,20(2):108—113. (责任编辑石俊仙) 图1氢核磁谱图 Synthesis of 13-diketone Compounds Zeng Lei (Jiangsu Lanfeng Bio-chemical Co.,Ltd,Xinyi 221400 China) Abstract: B—Diketone compounds is a kind of organic synthetic intermediate which can occur keto—enol ̄utomefism.Its U- nique structure gives the compounds many unique photochemical and coordination chemistry properties.The paper provides a new synthesis method of p—Diketone compounds.Taking sodium hydride as alkali,1,4-dioxane as solvent,p—Diketone is syn— thesized by adding ester and aryl ketone and heating reflux for 1 5 hours.It has higher yield. Key words:B—diketone;metal chelating;enol form (上接第1 16页) Stability Analysis and Control Measures of Northeast Slope Landslide in Pingshuo East Open-pit Mine Pang Yu-fei , (1.Shanxi Metallurgical Rock-Soil Engineering Reconnaissance General Company,Taiyuan 030002 China; 2.College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024 China) Abstract:Taking the northeast slope landslide of Pingshuo East Open-pit Mine as an example,this paper analyzes the caus— es of landslide with consideration of geological condition,geological structure,regional rainfall and other factors.With limit equilibrium analysis method,it calculates the safety factors of the landslide in different slide face and evaluates the stability of it.Then it makes a comprehensive harnessing plan of landslide and introduces the design and application of control mea— sures such as cutting slope and reducing load,slope protection,water interception and drainage.It can provide references for other similar projects. Key words.1andslide;stability analysis;open—cast coal;Pingshuo l曼 一H ̄NOVATION&PRODUCTIVITY 118一 ~ : D ec.2016,Total No・275 

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