矿区工程地质条件

一、工程地质特征

开采区地表为为风成沙、冲积砂砾、湖沼淤泥、草原沙土及坡积、洪积碎石、砂砾。厚度约6m，下部分别为砂砾石、砾石层，厚度约8m、红色粘土夹砂砾石及灰色粘土，厚度52.80m、含煤地层的浅灰、灰、深灰色泥岩、粉砂岩夹炭质泥岩、砂岩、砾岩及煤层等，控制最大厚度414.54m，其中可采煤层平均总厚35.34m。

全区综合分析后得出，岩石抗压强度低于6Mpa的岩层占总厚度的98％，大于6Mpa的岩层厚度反占总厚度的2％，统计数字表明本区岩石强度应属一类。露天区第三系棕红色粘土层稳定发育，钻探控制厚度为3.80～117.11m，平均厚度为51.33m。粘性较强，具可塑状态，物理性质实验结果天然含水率为20.2％，液限35.8％，塑限19.8％，液性指数0.12，塑性指数为16.2。

（一）工程地质类型

1、第一类一型：第四系细砂松散体，经疏干后可以保持稳定，第三系棕红色粘土层为可塑～硬塑半胶结状态，天然含水率20.2％，液限35.8％，塑限19.8％，抗剪强度φ值26.7°，C值0.06Mpa，属于软层，厚度大相对稳定。

2、第二类二型：含煤地层，钻孔所见风化带平均厚度在75.82米，根据岩石力学试验数据统计，抗压强度小于6Mpa的比例为岩层总厚度的98％，抗剪强度φ值为26.0度，C值0.476Mpa软，浅部泥岩风化呈粘土状，而且与上覆第三系粘土层不整合接触，对边坡稳定不利属于较弱层。

3第三类一型：坚硬岩类，主要煤层中的夹矸及结核抗压强度较大，边坡稳定性较好。

（二）工程地质勘探主要成果。

1、对各岩层的物理、力学性质进行了室内试验，为边坡稳定性分析及设备选型提供了数据。

2、查明了该区较弱岩层的层位、层数、厚度，并测定其物理、力学性质参数。

3、本区边坡类型为第一类松散岩类二型—第二类半坚硬岩、一型边坡。剥离物为松散软岩—层状中硬岩，简单中等，岩体结构类型为松散岩体—碎裂岩体—层状块裂岩体。

4、分析了本区可能引起工作帮、非工作帮、端帮边坡滑落的地质因素，提出了可能产生的滑落形式，主要包括圆弧滑动、直线型滑动、岩结构面滑动，开挖过程中的卸荷张裂倾倒型破坏等。

5、80%岩石耐蹦解指数小于80，其中可进行软化试验的岩石80%以上的软化系数小于75%，属遇水软化岩、矿山的设计建设生产中应当考虑边坡的排水系统及破坏面保护。

6、根据定量计算，按安全系数>1.25和综合确定天然稳定坡角（未考虑剥离开采工艺和附加荷载）建议各层位的合理天然稳定坡度角范围。第四系天然稳定坡角28°～35°，强风化带35°～50°，深部岩层55°～65°，根据本区工程地质条件，建议最终边坡角16°～20°。