东山铁矿露天采场改建尾矿库边坡稳定性研究

东山铁矿露天采场改建尾矿库边坡稳定性研究

徐嘉辰;寿震宇;曾霄祥;曹其光;刘涛

【摘要】以东山铁矿露天采场地质环境治理为背景，针对该采坑现状边坡及改造成尾矿库后终期边坡稳定性问题，通过矿山现状实测地形图及现场实地踏勘选取典型边坡剖面，利用Geo－studio软件中的SLOPE／W模块，对露天采场的边坡稳定性进行分析。通过数值模拟分析，得出所选典型剖面的边坡最危险滑裂面的位置以及在各种工况条件下的边坡安全系数，通过对比采用各种极限平衡分析方法所得的结果，东山露天采场边坡的最小安全系数为1．201，满足相关规范要求。研究结果表明：在拟定工况条件下采坑边坡大部分边坡剖面处于稳定状态，个别部位处于基本稳定状态，即总体安全稳定性有保障，但局部部位存在小规模崩塌、落石的可能性。总体而言，该露天采坑在改建成为尾矿库的过程中边坡安全性是有保障的。%With the geological environment management in Dongshan Open Pit as the background,and in view of the slope stability problems at the present open pit and the tailings pond that are changed from the pit,the measured topographic maps of the mine status and the field reconnaissance were adopted to select a typical slope section.Geo-studio software slope /W module were adopted to analyze the slope stability of the opencast stope.Through the numerical simulation analysis,the most dangerous sliding surface position of the selected typical section and the slope safety factor under various working conditions are

paring with the results from the limit equilibrium analysis,the minimum safety factor of slope in Dongshan open pit is 1.201,which meets the specification.The research results indicated that most of slope sections

are in stable state under a certain working condition.Some parts are basically in stable.That is,the slopes of the tailing pond are overall in security but the collapse and rock-fall possibly exist in some small parts.In general,the slope security can be guaranteed during the process of the tailing pond changed from open pit.

【期刊名称】《金属矿山》

【年(卷),期】2016(000)007

【总页数】4页(P175-178)

【关键词】露天采场;尾矿库;边坡稳定性分析;Geo-studio

【作者】徐嘉辰;寿震宇;曾霄祥;曹其光;刘涛

【作者单位】中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000; 金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山243000; 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000; 金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山243000; 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000; 金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山243000; 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000; 金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山243000; 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，安徽马鞍山243000;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000; 金

属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山243000; 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，安徽马鞍山243000

【正文语种】中文

【中图分类】TD854

目前，我国约有113 000多座矿山，其中约有40%的非煤矿山露天采场边坡存在着不同的稳定性问题，而边坡滑坡也是露天矿山最主要的地质灾害问题之一[1-2]。因此，露天采场的边坡稳定性问题是关系到整个矿山能否正常运转以及生产能否安全进行的关键性问题。

与此同时，我国每年产出尾矿10亿t以上，不可避免地需要占用大量的土地资源建设尾矿库进行尾矿堆存。矿山废弃露天采场存在较高的生态敏感性，具有滑坡、水土流失、崩塌等地质灾害隐患，且对矿山周边区域生态环境有一定影响。因此，将矿山废弃露天采坑改建成尾矿库成为废弃土地资源再利用的一种新思路，不仅可消除露天采坑安全隐患，加速露天采场的填埋，更可将矿山治理与土地开发相结合，实现盘活土地，为企业创造经济效益，一举两得。因此，该方法已被越来越多的矿山企业考虑使用。

无论是露天采场本身，还是露天采坑改建成的尾矿库，都涉及到一个重要课题，即边坡的稳定性问题。废弃露天采坑改建尾矿库过程中，随着尾矿的排入，采坑内水位逐渐升高，导致采场边坡内的地下水水位也同步抬升，使得边坡岩土体的力学强度降低，进而影响到采场边坡的稳定性，导致边坡的失稳。一般来说，对远离坑内工业设施及坑外重要设施的小规模局部滑坡或崩塌是允许的，不会对排洪设施造成威肋，但大规模的滑坡、崩塌对尾矿库的冲击，引起坑内的涌浪等危害会造成相关设施的损失，形成一定程度的安全隐患[3-4]。因此，本项目选择典型剖面根据不

同水位工况，对露天采坑改建尾矿库工程进行边坡稳定性研究，掌握不同部位、不