山东南部某矿区水泥用灰岩矿边坡稳定性分析

1 评价对象与评价范围选定该矿山采矿许可证范围内的终了边坡以及高陡边坡进行稳定分析评价。

2 矿山区域概述

矿区位于华北板块(I)鲁西隆起区(Ⅱ)鲁中隆起(Ⅲ)尼山—平邑断隆(Ⅳ)尼山凸起(Ⅴ)的南部，枣庄断裂的北盘。 矿区内出露的地层自下而上有：寒武纪长清群馒头组、 寒武纪九龙群张夏组及第四系。矿区内主要为单斜构造，次为断裂构造。 区内发育有 Fl 和 F2 两条正断层。 区内未见岩浆岩。 矿床为滨海沉积矿床，存于寒武—奥陶纪九龙群张夏组中，裸露于地表。矿层内无夹层，内部结构简单。矿山西　部沟谷中有部分矿石被第四纪残坡积物覆盖。 残坡　积物的主要成分为黄色含砾黏土、亚黏土，厚度平均 2.77 m。 矿坑充水因素为大气降水，矿床开采露天开采，矿体位于最低侵蚀基准面以上，矿区地形有利于自然排泄，矿体大范围出露，第四系地层分布范围小，且厚度不大。 矿区附近无地表水体分布，本矿山水文地质条件简单。 本矿区地质构造较简单，岩溶不甚发育，岩层以厚层状构造为主，岩石　强度大，稳定性好，不易发生矿山工程地质问题，工程地质条件属简单类型。

3 露天采场边坡现状

矿山目前正常开采，本次分析的边坡为矿山东侧的Ⅰ号边坡、矿山北侧的Ⅱ号边坡。 Ⅰ号边坡为　正在开采中的临时边坡，Ⅱ号边坡为复垦后的永久边坡。Ⅰ号边坡(整体走向南北)，南北长约 800 m，岩石结构构造、矿物成分和色泽基本未变，部分裂隙面略有变色岩，少数竖向裂隙中充填黏土，岩体为微风化;锤击声清脆，有回弹，振手，难击碎，属较坚硬岩。 岩体结构面主要为层面，竖向裂隙平均间距大于 1 m，层面张开度小于 1 mm，结构面粗糙，岩体较完整， 按岩土工程分类为厚层—巨厚层灰岩。按 《非煤露天矿边坡工程技术规范》GB 51016—2014，边坡工程安全等级为Ⅲ级。Ⅰ-1 号测点，位于矿山东侧，Ⅰ号边坡南端，结构面粗糙，岩层产状为 280°∠9°，坡面产状为 250°∠70°，坡面有竖向裂隙，1 条/m 或<3 条/m3。 Ⅰ-2 号测点，由 1 号测点向北约 60m，结构面粗糙，岩层产状为 280°∠9°，坡面产状为 260°∠70°，坡面有竖向裂隙，1 条/m 或<3 条/m3。Ⅱ号边坡(整体走向东西)，东西长约 440 m，岩石结构构造，矿物成分和色泽基本未变，部分裂隙面略有变色岩，少数竖向裂隙中充填黏土，个别结构面为钙质胶结，岩体为微风化。 锤击声清脆，有回弹，振手，难击碎，属较坚硬岩。 岩体结构面主要为层面，竖向裂隙平均间距大于 1 m，层面张开度小于1 mm，结构面粗糙，岩体较完整，按岩土工程分类为厚层—巨厚层灰岩。 按《非煤露天矿边坡工程技术规范》GB 51016—2014，边坡工程安全等级为Ⅱ级[2]。Ⅱ-1 号测点，位于矿山北侧，边坡东侧，结构面粗糙，岩层产状为 270°∠12°，坡面产状为 170°∠65°，坡面有竖向裂隙，1 条/m 或<3 条/m3。

4 露天采场边坡参数、类型

该矿山岩体未受地质构造影响，裂隙不发育，物理机械性能属中硬岩。 根据矿山的地质条件，设计　工作台段坡面角 75°，终了台段坡面角 65°，安全平　台宽 4 m，清扫平台宽 8 m，每隔 2 个安全平台，设置 1 个清扫平台。 该矿形成的最终边坡类型为阶梯状。 矿山开采终了结束以后，终了边坡主要集中在矿区东侧和南侧，矿山东侧边坡 50°～58°(边坡最大高度 241.8 m)、 南侧边坡 41°～44°(边坡最大高度91 m)、西侧边坡 49°～58°(边坡最大高度 35 m)、北 侧边坡 55°(边坡最大高度 105 m)。