露天矿背斜区排土场边坡稳定性优化处理策略

露天矿内排土场边坡的稳定性对于露天矿的整体运营至关重要，因为其基底岩层的特性直接影响到边坡的稳定性。本文主要针对安家岭露天矿开采过程中遇到的问题进行研究，该矿开采进入了背斜影响区，原有的内排空间已不能满足排土需求，因此需要在背斜区域内进行排土作业。针对这种特殊的地质条件，研究者提出了三种基底处理方案： 1. 基底麻面爆破处理：通过控制爆破的方式改变基底表面结构，旨在减小地表的不均匀性，提高边坡的稳定性。 2. 跟踪排弃台阶坡脚处拉抗滑沟处理：在排土台阶的坡脚处设置抗滑沟，通过增加摩擦力来防止滑坡发生。 3. 背斜区倾角12°位置留设抗滑煤柱：在特定的倾角位置保留部分煤柱作为天然的防滑措施，提供额外的支撑力。 研究采用Geo-studio软件中的Morgenstern-Price方法，模拟并分析了这三种处理方式下背斜区单台阶跟踪排土的情况，包括滑移模式和稳定性变化。滑移模式结果显示，单排土台阶的滑动主要表现为由排弃台阶坡顶至物料内部的圆弧滑面作为侧滑面，同时伴有沿着基底平面的切层-顺层滑动。 为了量化和比较这些方案的优劣，研究者构建了三个评价指标：经济成本、稳定性系数以及单位排土量。经济成本考虑了每种方案的实施费用；稳定性系数衡量了排土场边坡抵抗滑坡的能力；单位排土量则反映了排土效率。然后，利用熵权TOPSIS方法对这些指标进行加权，这是一种多准则决策分析方法，它考虑了各指标的相对重要性和距离理想解的接近程度。 经过综合评估，研究得出结论，最佳的基底处理方案取决于各指标的综合表现。具体来说，方案的选择应优先考虑既能有效提升边坡稳定性，又能控制经济成本，同时保持合理的排土效率。 这项研究为露天矿在复杂地质条件下如背斜区的排土场设计和管理提供了科学依据，有助于确保矿山的安全和可持续发展。通过这种方法，可以减少潜在的灾害风险，保障露天矿的正常运营。