优化扎哈淖尔露天矿南帮横采边坡稳定性：方法与形态选择

本文主要探讨了扎哈淖尔露天矿南帮在面临顺倾地层和岩体力学性质较差的挑战时，对初始设计的纵采边坡稳定性进行深入分析的过程。露天矿南帮，作为非工作帮，其设计边坡角为25°，然而实际操作中出现了边坡变形和沉降等问题。这些情况促使研究人员在2015年与辽宁工程技术大学合作，对边坡稳定性进行了全面评估。 首先，文章详细介绍了矿床地质背景，包括霍林河煤田的地质构造，主要由晚侏罗世兴安岭群火山岩系、含煤岩系以及新生界第三系、第四系构成。煤层主要由不同类型的砂岩、泥岩、煤层等组成，其中粗砂岩和中砂岩富含粗面质凝灰岩、粗面岩和火山岩成分，而细砂岩和粉砂岩则以长石、石英为主，含有少量云母和火山岩屑。 针对矿区内发育的19条主要断层，研究聚焦于NE向正断层和NW向或近SN向斜向、倾斜的断裂构造对边坡稳定性的影响。为了优化边坡治理，提出了采用横采内排方案，即改变传统的挖掘方式，通过调整横采开挖位置、开挖角度和排土场追踪距离，以提高边坡的稳定性。这种方法相较于原来的综采方案，能够有效地减少边坡变形的速度，并为矿山的安全高效生产提供理论支持。 通过对边坡三维模型的构建，研究人员进行了详细的数值模拟，以评估不同参数组合下边坡的稳定性。这涉及到复杂的力学分析，包括岩石力学性质、重力作用、风化和地下水等因素对边坡稳定性的影响。最终，通过综合考虑各种因素，确定了在横采内排条件下满足边坡稳定性的最佳开挖策略，为扎哈淖尔露天矿的实际运营提供了科学的决策依据。 总结来说，这篇文章的核心内容是通过对扎哈淖尔露天矿南帮边坡的深入地质分析和稳定性研究，提出并验证了一种横采内排方案，以解决边坡变形和资源浪费问题，从而保障矿山的安全与经济效益。