霍林河扎哈淖爾露天礦地質構造對邊坡穩(wěn)定影響淺析

張春雷

[摘要]地質構造對采礦生產(chǎn)有很大的影響，同時也是影響采掘場邊坡穩(wěn)定的因素之一。因此對采掘場內的地質構造進行全面細致的統(tǒng)計、分析對采礦生產(chǎn)具有一定的安全保護和危險預防作用，對安全生產(chǎn)有著十分廣泛的意義。

[關鍵詞]地質構造 結構面 斷層

[中圖分類號] P618.130.2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-83-2

1緒論

地質構造對采礦生產(chǎn)有很大的影響，同時也是影響采掘場邊坡穩(wěn)定的因素之一。因此對采掘場內的地質構造進行全面細致的統(tǒng)計、分析對采礦生產(chǎn)具有一定的安全保護和危險預防作用，對安全生產(chǎn)有著十分廣泛的意義。

1.1目的任務

主要目的是對礦坑內地質構造進行全面精確控制分析，滿足采礦生產(chǎn)的需要.

當前采掘場內的地質構造雖然有詳一定的數(shù)據(jù)和控制，但一直沒有形成有效的控制分析機制，不利于采礦生產(chǎn)，不能更好的、最大程度為采礦提供便利。

主要對當前各采掘場內的斷層進行詳細分析整理，形成有效的數(shù)據(jù)和對采掘場斷層進行強化控制，分析煤層露頭附近的斷層對采礦生產(chǎn)和邊坡的影響。

2地質條件特征

2.1地形地貌

霍林河煤田位于大興安嶺南端，為一個山間盆地，四周為中低山巒環(huán)抱，海拔標高1100-1350m。

2.2地質條件

勘察區(qū)外圍出露的地層有石炭、二疊紀淺變質巖系，晚侏羅世火山巖系（興安嶺群）?？辈靺^(qū)內部發(fā)育地層有晚侏羅～早白堊世含煤巖系（霍林河群），第三系和第四系。

勘察區(qū)地層由晚侏羅世興安嶺群火山巖系及晚侏羅～早白堊世霍林河群含煤巖系和新生界第三系、第四系組成。

霍林河群自下而上由砂礫巖段（J3～K1h1）、下泥巖段（J3～K1h2）、下含煤段（J3～K1h3）、上泥巖段（J3～K1h4）組成。其上覆地層為第三系和第四系層。

2.3煤層產(chǎn)狀特征

全區(qū)共有11個煤層，其中主采層3層：ⅡB、Ⅲ、Ⅳ，均全區(qū)可采。局部可采的有ⅠA、ⅡA、ⅢC、ⅣA1。

3礦區(qū)地質構造

礦區(qū)內斷層較發(fā)育，根據(jù)區(qū)域地質資料，共有19條主要斷層。大致可分為NE向走向正斷層和NW向或近SN向斜交正斷層兩組。其中走向正斷層有5條，斷距10-60m，斜交正斷層14條，斷距10-70m。除幾條主要斷層外，一般延展距離較短，斷距較小。在分布上具有規(guī)律性：中部隆起區(qū)多為SN向斷層，東西兩側則多為NW向斷層。

現(xiàn)采區(qū)內主要斷層，對開采坑內的斷層控制。

4地質構造對邊坡穩(wěn)定及采礦生產(chǎn)的影響

在現(xiàn)采坑范圍內在深部煤層4A1露頭附近沿走向多發(fā)育走向羽狀斷層和斷層組。使結構面弱化，對邊坡穩(wěn)產(chǎn)生直接影響。

在采區(qū)內南側4A1露頭處A7和B6線斷層F56、F56-1較發(fā)育，在西側B10線3B煤層F25-1發(fā)育。其中F56斷層為羽狀斷層組，沿走向發(fā)育，全長約1500米，落差7-13米，控制較好。F25-1為新揭露斷層，且在其附近有多條小斷層發(fā)育，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有一條走向斷層，局部控制較好，全長約430米，最大落差20-27米，平均落差18米左右。現(xiàn)采坑北側F28-1較發(fā)育，為走向斷層，全長530米，落差28-35米。

根據(jù)前人工作成果，勘察區(qū)斷層構造均發(fā)育于堅硬基巖中。扎哈淖爾露天礦邊坡中存在的軟弱層及破碎帶主要位于人工填土、第四系砂土層、第三系粉質粘土以及全、強風化的泥巖、砂巖層。堅硬基巖產(chǎn)狀、斷裂構造對露天礦邊坡的穩(wěn)定性有一定的影響。且深部煤層露頭處的走向斷層為羽狀斷層，結構面弱化對邊坡穩(wěn)定也有較大影響。

尤其是在淺部煤層1煤組和深部煤層4A1由于其上部巖土層多為松散巖層，且均為采坑的外側幫，在采礦生產(chǎn)過程中受外力因素影響和采礦生產(chǎn)的影響，極易對地質構造的結構面受力造成失穩(wěn)和破壞，使巖體或煤層沿結構面產(chǎn)生滑動。因些，對采區(qū)范圍內、尤其是采坑范圍內對地質構造加強控制和分析有極其必要的作用，同時有利保證采礦生產(chǎn)的正常開展。

5對邊坡穩(wěn)定性影響因素分析

對邊坡穩(wěn)定的因素分為兩類：自然因素和人為因素。

5.1地質條件：堅硬巖石由于地質構造引起的失穩(wěn)以崩塌和結構面失穩(wěn)為主；軟弱巖石是由于應力控制性失穩(wěn)為主。

5.2水文地質條件：由于巖土體的力學性質受水的影響很大，地下水富集程度的提高一方面增大坡體下滑力；另一方面降低軟弱夾層和結構面的抗剪強度，導致不少邊坡失穩(wěn)與邊坡水文地質條件惡化有關。

5.3構造運動：強烈的新構造運動—地震對邊坡穩(wěn)定性影響極大，地震往往伴有大量的邊坡失穩(wěn)。地震作用導致邊坡穩(wěn)定性降低，其原因是由于地震作用產(chǎn)生水平地震附加力，當水平地震附加力的作用方向不利時，邊坡的下滑力增大，滑動面的抗滑力減小。

5.4降雨條件：大氣降雨、融雪的增加提高了地下水的補給量，降低巖體強度，增大孔隙水壓力，使邊坡滑動面的抗滑能力降低；集中的降雨，使巖、煤層抗壓能力減弱，尢其是煤層露頭區(qū)域易形成弱層，同時增大邊坡的下滑力，兩者結合起來極大地降低了邊坡的穩(wěn)定性。

5.5采礦生產(chǎn)對巖煤層的破壞：采礦生產(chǎn)的剝離、拉溝還有生產(chǎn)爆破作業(yè)對斷層的結構面的穩(wěn)定性和受力也會出現(xiàn)較明顯的破壞，使巖煤層受力改變，斷層結構面受力失穩(wěn)，易引起應力釋放，邊坡失穩(wěn)。

參考文獻

[1]扎礦儲量分割核實報告（地質勘探公司）.2004.06

[2]扎哈淖爾露天礦疑似沉降滑移區(qū)域工程地質勘探報告（地質勘探公司）.2012.12

[3]牟會寵.構造結構面的空間分布和地質特征對邊坡穩(wěn)定的影響.1985，05.