大冶鐵礦東露天采場巖體結(jié)構(gòu)特征與典型地段邊坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、位于環(huán)太平洋構(gòu)造活動帶內(nèi)的大冶鐵礦是我國著名的接觸交代型鐵礦床，其露天采場由象鼻山、獅子山、尖林山三個礦段組成。經(jīng)過50余年的開采，已經(jīng)形成東西長2400m，南北寬1000m，深度230～444m，最終坡角41°～45°的橢圓形礦坑。2005年，大冶鐵礦以規(guī)模宏大的露天采場及其邊坡巖體中發(fā)育的一系列獨(dú)具特色的斷裂、崩塌、滑坡等工程動力地質(zhì)遺跡為核心景觀，申報成為首批國家礦山公園。 隨著開采的繼續(xù)，沿F25、 F8、F9等斷層帶，

2、曾發(fā)生過多次規(guī)模不等的滑坡。如何安全有效地分析、評價邊坡的穩(wěn)定性，建立邊坡巖體受力變形結(jié)構(gòu)關(guān)系，探索滑坡機(jī)理，對于國家礦山公園的規(guī)劃建設(shè)、保證游客和采礦人員與設(shè)備的安全都具有重要的意義。 本文在全面收集、詳細(xì)研究前人資料的基礎(chǔ)上，利用多種技術(shù)方法來分析大冶鐵礦東露天采場巖體結(jié)構(gòu)特征，以典型坡段Ⅳ區(qū)為例，分析巖質(zhì)邊坡變形破壞機(jī)理。論文的主要研究工作與結(jié)論主要有以下幾點(diǎn)： （1）大冶鐵礦區(qū)域工程地質(zhì)環(huán)境研究，包括區(qū)域地質(zhì)背景

3、、地層巖性特征、地質(zhì)構(gòu)造樣式、新構(gòu)造與地震活動、巖漿活動及水文地質(zhì)條件等。 （2）礦區(qū)巖性組合及巖體結(jié)構(gòu)特征分析。從定性分析到定量分析東露采場的巖體結(jié)構(gòu)特征、斷裂構(gòu)造特征、節(jié)理構(gòu)造特征，在此基礎(chǔ)上對東露天采場進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)和穩(wěn)定性評價。 （3）典型坡段邊坡穩(wěn)定性及破壞機(jī)理的解析。采用赤平投影法統(tǒng)計巖體的優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面，從定性到定量分析巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀對巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定系數(shù)Fs的影響。統(tǒng)計了東露天采場Ⅳ區(qū)內(nèi)巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀，統(tǒng)計

4、結(jié)果表明：Ⅳ區(qū)內(nèi)的巖體結(jié)構(gòu)面主要有順坡向和垂直坡向的兩組優(yōu)勢節(jié)理，將巖體切割成大小不同的塊體。節(jié)理發(fā)育且互相貫通，聯(lián)接力差，對邊坡穩(wěn)定性的影響極為不利。 （4）采用剛體極限平衡法原理，搜索目前狀態(tài)下邊坡的潛在最危險滑動面，計算邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)Fs在0．9～1．1范圍內(nèi)，確定最危險區(qū)域。 （5）利用數(shù)值模擬軟件FLAC3D建立礦山邊坡三維地質(zhì)模型，模擬礦山開挖邊坡漸進(jìn)破壞的動態(tài)演變過程。模擬了在開挖至+155m水平時、+9