采掘场边坡稳定性计算

采掘场边坡稳定性计算

一、边坡稳定计算指标的选取

由于地质报告缺少采场边坡岩石物理力学性质指标及相应的边坡工程地质勘探资料，现设计阶段还不能对稳定边坡角进行详细的分析和计算，只能参考邻近类似矿山的实际资料进行分析确定。边坡稳定计算指标的选取见表

岩石力学指标统计表

二、预想滑动模式及计算方法选择

根据矿田岩性组合特征，岩层产状，假想构造分布情况及采矿边坡形成的条件，确定未来边坡滑动模式主要是切割岩层产生的圆弧滑动。滑动模式如图所示。

设计采用Bishop 法进行计算，数学模型如下：

(

)

+

∑+∑=

Z F Y 1X F

式中：X ＝〔C i +（γh i -γμ.hw i ）tg Фi 〕ΔX i /cos Фi

Y ＝tga i .tg Фi Z ＝γh i ΔX i singa i Q ＝2

1γWZ 2.a/R

对每一条块必须满足的条件：

σ′＝

0/1/>+'--F

Y f

tgai c rwhw h γ

cosa i （1+Y/F ）>0.2

式中：F ――稳定系数

C ′――瞬时粘结力 γ――岩石容重 h ――条块高度 γw ――水位的高度 Ф′――瞬时内摩擦角 ΔX ――条块宽度 a i ――条块底面倾角

Q ――张裂隙水的水平作用力 σ′――有效正应力 三、采掘场边坡稳定性计算 1、计算剖面位置选择

露天矿开始基建至全内排阶段，非工作帮及两侧端帮暴露时间相对较长，初期边坡稳定计算位置选在位于露天矿东北角的非工作帮一侧，该部位边坡高度及帮坡角最大，是影响边坡稳定的关键部位。

到生产后期接近最终境界时，位于推进方向的非工作帮逐渐到界，从上到下形成而且暴露时间长，该时期选择位于东南侧的非工作帮作为边坡稳定的验算的关键部位。

2、计算结论

经计算当露天矿边坡高度为120m，边坡角为35时，稳定系数为1.32，满足边坡稳定要求。

图2-2-1 采掘场预想滑坡模式示意图

排土场边坡稳定性计算

1、稳定计算指标的选取

露天矿外排土场位于采场东南的山坡地带，地形坡度较小，排水畅通，地表大部由风积沙覆盖，排土场基底的稳定性相对较好。

露天矿剥离物主要由表层风积沙、黄土，以及各种砂岩、粉砂岩、泥岩的混合物构成，混合后物料松散，随时间的推移物料逐渐压实重塑。稳定计算指标取土岩混合后的内摩擦角为20°，凝聚力0.5kpa，容重1.87t/m3。

预想滑坡破坏模式

2、预想滑动面及计算方法的选择

排土场帮坡体是由土沙和岩石混合物料排弃而成，分层排弃的土沙和岩石，在顺台阶坡面上分层不很明显，松散体又经压实已产生再生凝聚力。所以滑坡破坏模式也是上部垂直裂缝，下部呈圆弧面滑落，如果基底不稳定，还将牵动基底隆起或基底顺层滑坡。滑坡模式见图

3、排土场边坡稳定性计算及结论

由于排土场条件与采场相似，故亦采用Bishop法进行计算。计算结果为当排土场帮坡角为18º时，边坡稳定系数为1.32。可以满足露天矿排土场边坡稳定的要求，所以露天矿排土场帮坡角取为18º。

图2-2-2 排土场预想滑面示意图