边坡稳定性分析评价

边坡稳定性分析评价

第一节矿田工程地质条件

一、矿田位置及自然条件

（一）煤田概况及矿田位置

神伊露天煤矿（原神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）），位于东胜煤田准格尔召——新庙详查区的西缘。行政区划隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇。具体位置在乌兰木伦河东岸、紧邻包神铁路巴图塔站。本矿田长1.581km，宽0.762km，面积1.0888km2，其地理坐标为：

东经：110°04′25″～110°05′30″；

北纬：39°27′58″～ 39°28′50″。

2008年9月17日内蒙古自治区国土资源厅颁发的《采矿许可证》证号为1500000730534，批准的矿区范围由4个拐点圈定，开采深度：1184m～1169m。根据矿产资源储量评审备案证明（内国土资储备字〔2004〕319号），煤层实际赋存标高为1146m～1063m。《采矿许可证》中批准的开采深度有误，建议向国土资源管理部门申请调整开采标高。

矿田境界拐点坐标表

表1-1-1

（二）交通

矿田位于包神铁路巴图塔站南约1.5km，北距乌兰木伦

煤矿生活区1.2km，南距乌兰木伦镇约30km。从本矿向南2km 可至巴苏公路，经巴苏公路12.3km与包府公路相接；向西可经阿大公路至伊旗政府所在地阿镇。交通较为便利。

矿区交通位置见图1-1-1。

二、矿田开发历史及现状

神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）始建于1993年,1994年正式投产，建有一对主副井。主副井落入2-2中煤层底板后建井底车场。原计划先采2-1中煤层，因掘进中发现煤层厚度仅1.20m，且第四系散松冲积层厚度超过22m，含水极易坍塌，2-1中顶板及上覆直罗组厚度小于20m，其中砂岩为泥质胶结也较疏松，泥岩遇水易软化，考虑到安全生产，2-1中煤层一直未开采，将井筒直接送至2-2中煤层。现2-2中煤层矿田东部采空，其上部2-2中煤层煤层只进行了小范围的开采，现位于2-2中煤层采空区上部的2-2上煤层因处于蹬空而不能进行开采。原矿井开拓方式为区段前进，工作面后退式，规模仅4～5×104t/年。初期为残柱式支护，且因顶板遇水软化、坍塌，而采取初期为残柱式支护，房柱式开采规模仅4～5×104t/年。

矿井在生产过程中未发现涌水、突水，未发生过瓦斯、煤尘爆炸事故，同时未发现有底鼓现象。

2014投入生产至今，目前主要生产设施、辅助生产设施、生活设施满足生产需要。

三、矿田所在地经济发展状况

本区位于伊金霍洛旗境内，区域内人口稀少，居民居住分散，劳动力相对贫乏。地方经济以种植业为主，畜牧业、养殖业为辅，自然环境恶劣，经济基础十分薄弱。煤炭开发

是区域内主要经济来源，近几年来随着全国煤炭市场的逐渐好转，煤炭开发带动乡镇工、商业快速发展，使当地的投资环境大大改善，道路建设及电力、通信设施的配套已初具规模，煤炭行业兴起为地方经济的发展起到了极大的推动作用。

第三节地形地貌水文气象

一、自然条件

1、地貌及水文

（1）地貌

神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）位于乌兰木伦河东侧的河漫滩及Ⅰ～Ⅱ级阶地，总体呈东北高西南低，最高点位于矿田东北部，海拔标高1182m，最低点位于西南部乌兰木伦河岸边，海拔标高1155m，最大标高差27m，地形较为平坦。区内植被稀少，属荒漠——半荒漠地区。

（2）地表水系

神伊露天煤矿（原小柳塔煤矿）位于乌兰木伦河东侧的河漫滩及I～II级阶地。乌兰木伦河发源于伊旗新庙乡杨家壕，流至陕西省神木县罗峪口汇入黄河，全长228km，平均流量4.3m3/s，年径流量13560万立方米，年输砂量1740×104t。本矿区位于乌兰木伦河中上游，旱季流量为1.567 m3/s, 雨季洪水暴发水量很大，水流急含沙量大，1989年洪水流量曾达到13900m3/s（石圪台断面），洪水暴发时，曾淹没几个露天矿和矿井。

矿田呈东北高西南低，最高点位于矿田东北部，最低点位于西南部乌兰木伦河岸边，乌兰木伦河从矿田西侧自NW 向SE流往该区，常年流水，雨季暴雨过后可形成洪流，据调查最高洪水位可高出河漫滩0.5m以上。

2、气象

（1）气温

矿田及周边属半沙漠、半干旱高原大陆性气候，阳光辐射强烈、日照丰富，冬季寒冷漫长，夏季炎热短暂，春季少雨多风。昼夜温差较大。据伊金霍洛旗气象站资料，年平均气温6.2℃，最高36.6℃（1975年7月22日），最低-29.6℃（1961年2月11日）。

（2）降水

年平均降水量350 mm，多集中于7、8、9三个月内，年平均蒸发量2492.1mm，为年平均降水量的7倍。

（3）风

冬春季节多刮西北风，夏秋季节多刮东南风，平均风速3.2m/s，最大风力8级，最大风速达24m/s，常可形成扬沙或沙尘天气。

（4）冻结期

年10月至翌年4月为冻结期，最大冻土深度1.5m。

3、地震

根据《中国地震动参数区划图》地震动峰值加速度(g)为0.05，比照《中国地震烈度区划图（1990）》对照烈度为6度。

据了解本区历史上无破坏性地震发生的记载。区内无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。

第二章边坡稳定性计算

第一节采掘场边坡稳定

一、计算方法

1、滑坡模式

矿田开采地层上部为黄土层，一般为5～20m ；其中部为1～3°倾角的近水平岩层，无较明显的层理倾向，且开采范围内无断层；根据现有的工程地质资料，在采掘场未发现明显的弱层。因此，本设计假想滑动模式为圆弧滑动和圆弧直线滑动。

2、计算方法

边坡稳定与内摩擦系数，凝聚力、边坡岩性构成、分布、地下水位等诸多因素有关，只能通过预想与计算逼近值求解。

本设计采用Bishop 法进行计算，采用推力法进行验算，计算基础为假想滑动模式为圆弧滑动和圆弧直线滑动。

数学模型如下： F=∑∑++Q Z F Y X )/1/(

式 中：

X=〔Ci+（rhi-rW ·hWi ）tg φi 〕△Xi/cos αi Y=tg αi ·tg φi

Z=rhi △Xi ·Sin αi Q=21

rw ·Z2·α/R

必须满足条件：

（1）δ′=0/1/〉+'-⋅-⋅F Y F tg c h r h r i wi w i α