高石咀石英岩矿边坡稳定性影响因素及防治.pdfVIP

2015 年 3 月第 35 卷第 1 期 四川地质学报 Vol.35 No.1 Mar. ，2015 高石咀石英岩矿边坡稳定性影响因素及防治 潘天录 （甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730000 ） 摘要 ：由于地质、岩石、爆破、降水等因素，高石咀石英岩露天矿边坡出现裂缝等问题，对石英岩矿的后 续回采工作产生困扰。本文简述了高石咀石英岩露天采场的边坡现状，简要分析了影响高石咀石英岩露天采场 边坡稳定的因素，并据此提出一些预防与治理边坡问题的建议和对策。 关键词：石英岩矿；边坡；影响因素；治理；高石咀 中图分类号：P642.21 文献标识码：A 文章编号：1006-0995 （2015 ）01-0108-03 DOI ：10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.024 露天矿边坡稳定性问题是露天矿在开采过程中需要关注的一个重要问题，边坡稳定是露天开采安全 生产工作的头等大事，也是制约露天矿能否最大程度回采矿石的一个关键因素。随着边坡的加高和开采 深度的增加，边坡稳定性和安全性越来越差，但对于露天矿山又不得不考虑充分回收资源、降低生产成 本、增加开采效益[1] 。金川铜镍矿露天老坑就是由于边坡问题不得不提前闭坑，导致 200 多万吨矿石无法 回采利用。因此，露天矿开采过程中边坡问题的研究与治理对于露天矿正常回采及提高经济效益至关重 要。 高石咀石英岩矿位于甘肃省金昌市金川区高石咀村，矿区受区域构造控制和 SW、NE 向的挤压，含 矿岩系形成 NWW 向的紧闭褶皱和断裂，并有一系列 NE 和 NW 向的剪切断裂伴生，加上矿区受开采影响， 地表岩石普遍松动，裂隙发育，矿区地层非常破碎，工程地质条件较差，对保持采场边坡稳定造成不利 影响。目前，高石咀石英岩矿边坡局部地段已出现裂缝等不同程度的失稳现象，对后续的石英岩回采造 成困扰。随着回采工作的继续，高石咀石英岩矿将由山坡型开采转为凹陷开采，采场边坡垂直高差逐渐 增大，对石英岩矿安全生产构成的威胁将 越来越严重。 1 露天采场边坡现状 经过多年的生产，高石咀石英岩露天 矿已形成 1 856m、1 846m、1 836m、1 826 m、1 816 m、1 792m 、1 780m 、1 768m、 1 756m 等台阶，东西长 1 100m、南北宽 500m 左右、上下垂高近 90m 的山坡型露 天采场。随着开采工作的继续，将增加 1 744m 、1 732 m、1 720m 、1 708 m、1 696m 等 5 个台阶，最终将形成坑长 1 000 余 m、 照片 1 边坡裂缝（1816 水平） 照片 2 边坡裂缝（1792 水平） 宽 390 余 m 、高 160m 的深凹露天采坑。 总体上讲，采场北端边坡问题比较突出，1 816 m 水平东部出现过坍塌；1 816m 水平、1792m 水平皆出现 裂缝（照片 1~2 ），且有扩大的趋势。而矿区1#、2#矿体靠近北端边坡，北端边坡不稳定势必会影响到 1#、 2#矿体的回采。其中，3 行附近的最终边坡高达 143m，如果该处边坡发生变形破坏，1 708m 和 1 696m 两个水平的 102.5 万 t 矿石将有可能永久损失。采场西南端边坡为绿色变质砂岩，岩层规整稳定，边坡问 题还没有显现。 收稿日期：2013-12-23 作者简介：潘天录（1983- ），男，甘肃武威人，地质工程硕士研究生，现主要从事矿山地质工作 108 高石咀石英岩矿边坡稳定性影响因素及防治 2 露天采场边坡稳定性影响因素 2.1 地质构造 褶皱、断裂等地质构造挤压、切割地层，在应力作用的机械破坏下，所经过