灵泉露天煤矿东帮边坡稳定性研究及残煤回采影响分析

"本文主要分析了灵泉露天煤矿东帮边坡的稳定性，研究了该煤矿的工程地质和水文地质条件，并对其露天采矿技术进行了探讨。通过对历史数据和现有地质状况的研究，确定了东帮边坡的安全角度和稳定系数，为残煤回采提供了安全保障。" 灵泉露天煤矿是始于1960年的中型露天矿，经过多次改扩建，年生产能力提升至180万吨。在长期开采后，剩余可采储量为6806万吨，目前采用横采内排方式进行残煤回采。东帮边坡的稳定性对于这一过程至关重要，因为不稳定的边坡可能引发滑坡，影响安全生产。通过对东帮边坡的详细分析，确定最终帮坡边坡角为32～35°，边坡稳定系数在1.05～1.15之间，这超过了临时边坡稳定储备系数的要求，确保了边坡的安全性。 矿区位于大兴安岭西坡的内蒙古高原，地势平坦，地形相对高差较小。地质结构主要由上侏罗统兴安岭群的中酸性火山岩构成，具有较强的抗风化性。然而，矿区的水文地质条件相对复杂，包括三个含水层组：第四系冲积层、煤系风化带裂隙承压含水层和亚风化带裂隙承压含水层。第四系冲积层是最主要的孔隙潜水含水层，而煤系风化带的褐煤层则为矿区的主要含水层，具有较高的透水性和富水性。 水文地质条件对边坡稳定性有直接影响。第Ⅰ含水层的细砂含水层在全矿区广泛分布，其渗透系数较高，意味着水分流动较快。第Ⅱ含水层的褐煤层虽然透水性强，但其顶底板的砂岩透水性相对较弱。第Ⅲ含水层位于较深的地层，富水性和透水性较弱。在露天开采区域，第Ⅰ和第Ⅱ含水层之间有粘土隔水层隔离，但在开采区外的部分地区，粘土层可能会消失，这可能影响地下水的流动和边坡的稳定性。 在进行露天采矿时，必须考虑这些水文地质因素，以防止过度抽取地下水导致边坡失稳。此外，合理的开采顺序和排水设施的设置也是保证边坡稳定的关键。通过综合考虑地质、水文和开采工艺，可以制定出安全有效的开采策略，确保灵泉露天煤矿的可持续运营和安全生产。