金堆城采礦場西邦邊坡穩定性及治理方案研究

劉棟梁 王修緣

摘 要：金堆城鉬礦區位于陜西華縣金堆鎮。文章以金堆城鉬礦區為例，探討了邊坡工程地質特征，露天礦西邦人工開挖所形成的邊坡穩定性問題及治理方案，以為今后的礦區開采提供參考與依據。

關鍵詞：邊坡穩定性；治理方案；露天礦場

一、金堆城鉬礦區概述

金堆城露天礦采場邊坡目前已形成了高100～200m的人工高邊坡，其中北邦、西邦已形成了階段性的永久性邊坡，東邦則開始實施永久邊坡的擴邦工程，南邦也正在實施南露天開采的擴邦工程。這些人工形成的高邊坡的水文地質工程地質條件極差且十分復雜，邊坡穩定性很差，極易發生變形與破壞，從而給礦山正常生產造成影響。

二、邊坡工程地質特征

1.邊坡地質結構構造

西邦采場邊坡及其后山體主要由硬脆性的安山玢巖組成，由于受構造運動的影響，特別是北側區域性的深大斷裂——燕門凹斷裂的影響，巖體內節理、斷層構造十分發育，并伴隨有順坡向的平臥褶皺構造。

2.邊坡水文地質條件

采場西邦出露的地下水按照賦存情況，巖土體結構特征可劃分為兩大類，分別為第四系孔隙水和基巖裂隙水。由于本區構造運動頻繁，尤其是北側燕門凹斷裂帶的影響，導致節理、斷層構造十分發育。

三、存在的主要問題

1.北段穩定問題及評價

該段邊坡的主要破壞模式為沖刷破壞。如前所述，該段邊坡由于受到燕門凹斷裂帶的影響，巖體破碎化程度較高，多呈散體結構，且該邊坡組成巖體為硬脆性的安山玢巖，巖體碎塊之間多由粉末狀的安山玢巖粉細物充填，其連接力極差，地表水易于入滲崩解。而采場西北角出水量較大，該水是造成本段邊坡沖刷破壞的最重要的外在因素。因此，我們要對其進行治理，尤其是對邊坡表面的水流進行攔截。

2.中段穩定問題

由于受構造運動的影響，特別是北側區域性的深大斷裂——燕門凹斷裂的影響，巖體內節理、斷層構造十分發育，這些及其發育的結構面導致該地段山體的完整性極差，致其多呈碎裂至碎裂塊狀結構，其整體工程性能很差。后期在采礦放炮的反復震動荷載及長期降雨等誘發因素作用下最終發生了變形與破壞。

3.南段穩定問題

該段邊坡巖體主要由位于上部的人工堆積碎石土、中部的第四系沖洪積卵礫石層和下部的安山玢巖組成。其中上部第四系松散堆積物主要為西川河河流堆積及人工堆積廢礦，地質松散，除發生單臺階局部垮塌現象外，邊坡整體穩定性較好。

四、治理方案建議

1.北段治理方案建議

排水措施：前面分析知，采場西北角大量的地表水入滲是影響該邊坡穩定的最重要的外在因素，因此需要對該地表水進行治理。根據現場調查結果，需要采用截排水工程，在排洪渠外側設置一橫向截水墻。針對已建排洪渠局部漏水問題，建議對該排洪渠漏水段進行補漏防滲工程。

削方放坡措施：西邦南段高而陡的地形是影響邊坡穩定的又一因素，建議對其進行放坡，使該段邊坡坡度變緩。具體方案見下段西邦中段的削方措施及建議坡角。

2.中段治理方案建議

針對影響該邊坡變形破壞的主要因素采取必要的工程措施，可提高邊坡的穩定性。在盡量減少放炮震動、局部采取錨索加固、表面噴漿防護等工程措施的情況下，可增加該地段邊坡的整體坡角至41～42°。

3.南段治理方案建議

西邦南段邊坡除了上部第四系松散堆積物發生局部垮塌外，整體穩定性較好。且上部松散物垮塌范圍較小，均為單臺階局部垮塌，垮塌堆積物堆積于邊坡前緣的平臺處，對邊坡的整體穩定性影響小。只要平時對平臺進行定期清理，防止垮塌堆積物堵塞平臺上的排洪渠即可。

4.涌水治理方案建議

該段邊坡主要的涌水問題為邊坡西北角處的坡面涌水，該水同時也是影響北段邊坡穩定性的重要因素，對該水的治理可參照北段治理方案建議的排水措施。

參考文獻：

[1]王旭春，管曉明，王曉磊，等.露天礦邊坡穩定性與巖體參數敏感性研究[J].煤炭學報，2011（11）.

[2]丁立明，才慶祥，劉 雷，等.軟弱夾層對露天礦邊坡穩定性的影響[J].金屬礦山，2012（4）.