理论教育 某铁矿露天采矿边坡稳定性评价及坡角优化探索

某铁矿露天采矿边坡稳定性评价及坡角优化探索

时间:2023-11-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:该区工程地质性质较差,易于产生不良工程地质现象,H6滑坡发育于该区。

某铁矿露天采矿边坡稳定性评价及坡角优化探索

在划分边坡工程地质岩组、岩体质量等级、结构面发育情况、岩土工程特征的基础上,结合结构体形状、岩体地质类型,根据规范划分边坡岩体结构类型,划分结果表明,本矿山边坡岩体结构有块状结构、层状结构、碎裂结构、碎裂-散体状结构和散体状结构共五种结构类型;然后根据岩体结构所处位置的不同,进一步进行工程地质平面分区和剖面分带,将矿区边坡岩体结构划分为五种结构类型15个亚区,具体分区可参见后面的图5-3。

3.4.3.1 散体状结构区(Ⅰ区)

散体结构区均为填土区,结构体形状为碎屑状和颗粒状,结构面无数,为典型的松散介质,根据松散填土分布位置不同,又将其分为两个亚区(Ⅰ1区和Ⅰ2区)。

(1)松散堆积层填土区(Ⅰ1区)

该区分布于矿区露天采场南侧,分布面积约4.4×104m2。主要由褐黄色、褐灰色、灰绿、灰白等杂色碎块石混少量粉质黏土组成,是人工采矿、修路等弃渣堆积形成。碎石块体均为棱角状,结构松散。成分以矽卡岩为主,并混有较多的变质砂岩、二长花岗斑岩等。厚3~15m。该区岩土体结构松散,孔隙发育,透水性强、力学强度低,稳固性差,易垮塌。在人工加载、开挖扰动和降雨激发下浅表易形成松散层滑坡或坡面泥石流。工程地质条件差-极差。

(2)松散堆积层填土区(Ⅰ2区)

该区分布于矿区露天采矿西侧,分布范围较小,面积约0.74×104m2。主要由褐黄色、褐灰色、灰绿、灰白等杂色碎块石组成,是人工采矿、修路等弃渣堆积形成。碎石颗粒均为棱角状,结构松散。成分以矽卡岩为主,并混有较多的变质砂岩、二长花岗斑岩等。厚3~10m。该区岩土体结构松散,孔隙发育,透水性强、力学强度低,稳固性差,易垮塌。在人工加载、开挖扰动和降雨激发下浅表易形成松散层滑坡或坡面泥石流。工程地质条件差-极差。

3.4.3.2 散体-碎裂状结构全-强风化砂板岩、角岩及断层破碎带分布区(Ⅱ区)

根据全-强风化砂板岩、角岩分布区位置以及F6、F8两条断层破碎带位置,又将其分为三个亚区(Ⅱ1区、Ⅱ2区和Ⅱ3区)。

(1)全-强风化砂板岩、角岩分布区(Ⅱ1区)

该区分布于矿区露天采场东侧,分布范围大,面积约24.76×104m2。主要由褐黄色全-强风化砂板岩、角岩组成,局部全风化层多呈砂土状和粉质黏土状,上与残坡积含砾粉质黏土,下与中等风化基岩呈渐变过度,大部分岩石破碎,多呈碎石状和碎块状,风化裂隙发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质差,易于产生不良工程地质现象,对矿区采帮边坡稳定性影响大。厚度5~7m。该区岩体基本质量级别为Ⅴ级。边坡岩体结构类型为散体-碎裂状状结构。

(2)F8断层破碎带分布区(Ⅱ2区)

该区分布于矿区中部北采坑边缘,呈北西-南东向延伸,长约680m,局部断面光滑平直近于直立,结构体多呈碎屑状和颗粒状。北西段见有构造透镜体和擦痕,破碎带宽达5~20m,角砾主要为板岩、变质砂岩、云母角岩、石英脉、磁铁矿,断层带泥化严重。为影响北采坑东部边坡稳定性最大的构造。该区岩体基本质量级别为Ⅴ级。边坡岩体结构类型为散体状结构。

(3)F6断层破碎带分布区(Ⅱ3区)

该区呈北西-南东向斜贯矿区中部,构成南北采坑分带,长约760m,产状220°∠86°,局部断面光滑平直。北西段见有构造透镜体和擦痕,破碎带宽达5~30m,呈碎屑状,角砾主要为板岩、变质砂岩、云母角岩、石英脉、磁铁矿,南东段泥化严重。断层除造成部分变质砂岩与石榴石矽卡岩在走向上接触外,还把二长花岗斑岩错移了50m左右,为左行平移断层。为影响南采坑东帮边坡稳定性最大的构造。该区岩体基本质量级别为Ⅴ级。边坡岩体结构类型为散体状结构。

3.4.3.3 碎裂状结构砂板岩、角岩等分布区(Ⅲ区)

根据碎裂结构砂板岩、角岩分布区位置,将其分为四个亚区(Ⅲ1区、Ⅲ2区、Ⅲ3区和Ⅲ4区)。

(1)碎裂结构砂板岩、角岩分布区(Ⅲ1区)

该区分布于矿区露天采场东侧,分布范围大,面积约13.80×104m2。主要由褐黄色强风化砂板岩、角岩组成,岩石较破碎,结构体多呈碎裂状碎块状,风化裂隙发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质较差,与Ⅱ区接触带易于产生不良工程地质现象,H4滑坡发育于该区,现仍发育有多条拉张裂缝。对矿区东帮边坡稳定性影响较大。厚度20~30m。该区岩体基本质量级别为Ⅳ级。边坡岩体结构类型为碎裂状结构。

(2)碎裂结构砂板岩、角岩分布区(Ⅲ2区)

该区分布于矿区露天采场南采坑南东侧,分布范围大,面积约16.47×104m2。主要由褐黄色强风化砂板岩、角岩组成,局部地段分布有强风化矽卡岩。岩石较破碎,结构体多呈碎裂状碎块状,风化裂隙发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质较差,易于产生不良工程地质现象,H1滑坡发育于该区,现仍发育有多条拉张裂缝。对矿区东南帮边坡稳定性影响较大。厚度20~35m。该区岩体基本质量级别为Ⅳ级。边坡岩体结构类型为碎裂状结构。(www.daowen.com)

(3)碎裂结构砂板岩、角岩分布区(Ⅲ3区)

该区分布于矿区露天采场南西侧,分布范围小,面积约5.40×104m2。主要由褐黄色强风化砂板岩、角岩组成,岩石较破碎,结构体多呈碎裂状碎块状,风化裂隙发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质较差,易于产生不良工程地质现象,对矿区南帮边坡稳定性影响较大。厚度约15~20m。该区岩体基本质量级别为Ⅳ级。边坡岩体结构类型为碎裂状结构。

(4)碎裂结构砂板岩、角岩分布区(Ⅲ4区)

该区分布于矿区露天采场西侧,分布范围较大,面积约8.90×104m2。主要由褐黄色强风化砂板岩、角岩组成,岩石较破碎,结构体多呈碎裂状碎块状,风化裂隙发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质较差,易于产生不良工程地质现象,H6滑坡发育于该区。对矿区西帮边坡稳定性影响较大。厚度5~20m。该区岩体基本质量级别为Ⅳ级。边坡岩体结构类型为碎裂状结构。

3.4.3.4 层状结构中等风化较破碎砂板岩、角岩分布区(Ⅳ区)

根据中等风化较破碎砂板岩、角岩分布区位置,又将其分为四个亚区(Ⅳ1区、Ⅳ2区、Ⅳ3区和Ⅳ4区)。

(1)中等风化较破碎砂板岩、角岩分布区(Ⅳ1区)

该区分布于矿区1号采场(北采坑)东侧、F8断层破碎带北侧,分布范围较大,面积约5.90×104m2。主要由褐黄色中等风化砂板岩、角岩组成,岩石较破碎,多呈碎块状,风化裂隙较发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。工程地质性质良好,局部可能产生不良工程地质现象,H5滑坡发育于该区,对矿区东帮边坡稳定性影响较小。该区岩体基本质量级别为Ⅲ级。边坡岩体结构类型为层状结构。

(2)中等风化较破碎砂板岩、角岩分布区(Ⅳ2区)

该区分布于矿区2号采场(南采坑)东侧、F8断层破碎带南侧,分布范围较大,面积约2.50×104m2。主要由褐黄色中等风化砂板岩、角岩组成,岩石较破碎,多呈碎块状,风化裂隙较发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质良好,对矿区东帮边坡稳定性影响较小。该区岩体基本质量级别为Ⅲ级。边坡岩体结构类型为层状结构。

(3)中等风化较破碎砂板岩、角岩分布区(Ⅳ3区)

该区分布于矿区2号采场北西侧、F6断层破碎带南侧,分布范围较大,面积约6.86×104 m2。主要由褐黄色中等风化砂板岩、角岩组成,岩石较破碎,多呈碎块状,风化裂隙较发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质良好,对矿区西帮边坡稳定性影响较小。该区岩体基本质量级别为Ⅲ级。边坡岩体结构类型为层状结构。

(4)中等风化较破碎砂板岩、角岩分布区(Ⅳ4区)

该区分布于矿区1号采场北西侧、F6断层破碎带北侧,分布范围较大,面积约8.11×104 m2。主要由褐黄色中等风化砂板岩、角岩组成,岩石较破碎,多呈碎块状,风化裂隙较发育,随深度增加,风化程度逐渐降低。该区工程地质性质良好,对矿区西帮边坡稳定性影响较小。该区岩体基本质量级别为Ⅲ级。边坡岩体结构类型为层状结构。

3.4.3.5 块状结构微-未风化围岩及矿体分布区(Ⅴ区)

根据围岩及矿体分布位置,又将其分为两个亚区(Ⅴ1区、Ⅴ2区)。

(1)1号采坑(北采坑)微-未风化围岩及矿体分布区(Ⅴ1区)

该区分布于矿区1号采坑近坑底周边、F6断层破碎带北东侧,F8断层破碎带南西侧,分布范围较大,面积约6.40×104m2。主要由褐黄色、灰绿色等微风化砂板岩、角岩,矽卡岩等围岩,以及磁铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、和铁闪锌矿等矿体组成。矿体呈条带状、似层状产出,致密坚硬,只有少量贯穿性较好的节理发育,工程地质性能较好。对矿区采坑边帮边坡稳定性影响小。该区岩体基本质量级别为Ⅱ级。边坡岩体结构类型为块状结构。

(2)2号采坑(南采坑)微-未风化围岩及矿体分布区(Ⅴ2区)

该区分布于矿区2号采坑近坑底周边、F6断层破碎带南西侧,分布范围大,面积约13.40×104m2。主要由褐黄色、灰绿色等微风化砂板岩、角岩,矽卡岩等围岩,呈透镜体产出的方解石大理岩白云石大理岩夹硅灰石大理岩,以及磁铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿和铁闪锌矿等矿体组成,矿体呈条带状、似层状产出。致密坚硬,节理不甚发育,工程地质性能较好。对矿区采坑边帮边坡稳定性影响小。该区岩体基本质量级别为Ⅱ级。边坡岩体结构类型为块状结构。

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