哈尔乌素露天煤矿内排土场增高安全风险及稳定性研究

本文主要探讨了哈尔乌素露天煤矿内排土场增高研究的问题，该煤矿位于准格尔煤田中部，煤炭资源丰富。露天采矿技术在此起到了关键作用，特别是针对内排土场的设计与稳定性评估。研究指出，内排土场的基底主要由砂岩或砂质泥岩构成，强度较高，而外排土场则以黄土为主，稳定性相对较弱。排土场的设计稳定系数在排弃高度为100~120米时，内排土场边坡总角度为20°时，可以达到1.25，表明其基本稳定。然而，随着排弃高度的增加，特别是达到260米左右时，尽管稳定性仍大于1.2，但潜在的安全隐患仍然存在。 首先，内排土场的增高主要源于两个方面：一是为了减少北帮压煤的二次剥离量，采取了“半留沟排土方案”，导致内排土场重心南移；二是由于煤层底板的倾斜方向，内排土场位于顺倾基底之上，增加了沿煤层底板或弱层层面滑动的风险。这不仅影响了内排土场自身的稳定性，还可能对相邻的黑岱沟露天煤矿造成影响。 其次，哈尔乌素露天煤矿位于黑岱沟河下部，上游水库的水在地下渗流作用下，可能通过防洪堤坝渗透到内排土场，进一步威胁到土场的稳定性。同时，开采过程中南端帮的涌水点以及雨水和生活污水的汇集，也对内排土场的环境安全构成了挑战。 文章通过数值模拟分析，详细研究了内排土场承载高度、边坡角与稳定性之间的关系，旨在提出科学的排土策略和安全管理措施，以确保哈尔乌素露天煤矿在高效开采的同时，确保内排土场的长期稳定和周边环境的安全。这对于露天矿产行业的可持续发展具有重要的实践指导意义。