边坡防滑坡作业规程

1、XDK 肃南县西大口露天煤矿作业规程肃南裕固族自治县西大口煤矿边坡防滑坡作业规程编制单位：肃南县西大口煤矿编制日期：二一四年六月五日编 审 人 员 签 字规程名称肃南裕固族自治县西大口煤矿边坡防滑坡作业规程矿长 年 月 日总工程师 年 月 日安全副矿长 年 月 日生产副矿长 年 月 日机电科 年 月 日安全管理科 年 月 日生产技术科 年 月 日编 制 人 年 月 日作业规程集体会审意见会审时间：2014年 月 日会审地点：会议室主 持 人：参加人员：会审意见：总工程师意见：前 言为提高西大口煤矿采掘工程质量，规范边坡施工作业程序，保障采掘工程中边坡质量，防止建设生产过程中发生边坡滑坡、坍塌等

2、安全事故，制定肃南县西大口煤矿边坡防滑坡作业规程，使采掘作业人员在各个环节都有章可循，有规可依。肃南县西大口煤矿边坡防滑坡作业规程是西大口煤矿边坡施工作业中各个环节必须遵循的安全准则，是确保安全生产所遵循的依据。西大口煤矿采掘工人必须认真学习、掌握本规程，并严格执行。本规程内容与国家有关法规、规程有抵触时，以国家有关法规、规程为准。本规程自发行之日起开始执行。 第一节 露天矿区工程地质条件一、露天矿边帮地层构成煤矿区的可采煤层为一层，位于本矿区侏罗系中、下统龙凤山组下部。 1、侏罗系中下统龙凤山组（J12l）下部为灰白色中、粗粒砂岩、砂砾岩；上部为灰灰黑色石英粗砂岩、细砂岩、粉砂岩，本区侏罗系

3、中下统地层总厚为478.54m，为区内主要含煤地层，按岩性组合可划分为三段：下段，该段地层总厚82.52m，由以下岩层构成：A、灰白色中粒砂岩砂砾岩，厚35.00m。B、浅灰、深灰色粉砂岩，厚4.00m。C、深灰色粉砂岩，厚2.12m。D、灰白色粗细砂岩，厚12.00m。E、灰黑色粉砂岩，厚5.00m。F、煤层。厚0.35m。此煤层为本矿区唯一可采煤层，但多为透镜状，薄厚不一。G、深灰色粉砂岩，厚24m。中段:下部为灰褐黄褐粗砂岩与砂砾岩互层，间夹粉砂岩。上部为灰白色石英粗砂岩，间夹灰灰黑色泥岩、砂质泥岩，含煤线及薄煤层。厚为144.50m。上段:下部为灰白色、土黄色含砾粗砂岩和厚层状灰绿色细

4、砂岩。上部为巨厚层状灰黄色、灰紫色含砾粗砂岩。厚251.52m。2、第四系（Q）不整合覆于老地层之上，普遍构成阶地；岩性为黄土、灰色砾石层夹棕红色泥质砂土条带，厚度1015m。二、地质构造煤矿区位于榆木山北坡断裂构造带中，构造较为复杂。煤体主要分布于西大口向斜褶皱轴两侧，该褶皱为一向近东西的不对称向斜，北翼较陡，地层倾角38° 54°，南翼较缓，地层倾角25° 30°，该向斜往西倾伏。东北翼浅部被F4断层切割，东南翼浅部被F2、F9、F10断层切割。煤层底板岩性为灰黑色粉砂岩，厚5m。其普氏系数为47。三、岩浆岩区内未见岩浆岩活动。 四、水文地质1、地表

5、水煤矿区内地表无长年性流水及水体，地下水来源贫乏，全靠大气降水补给，尽管如此，但雨季仍须做好排水设施及防洪措施，虽然本矿区水文地质条件简单，但断层、裂隙渗水至老窑积水（据2006年核查报告本区多数老窑已采空串通形成老窑群塌陷采空区），对矿井回采影响会较大，可能造成突然涌水，形成灾害。 2、含水层矿区水源缺乏，地层含水量很小，为水文地质条件简单地区。五、地震据近年划分的地震分区，本区位于甘肃省地震烈度区划图度带内，属祁连山褶皱系地震带。依据建筑抗震设计规范GB500112001，该区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，分布于第二组。 第二节 采掘场边坡稳定计算 一、计算方法1、

6、滑坡模式根据工程地质资料，该矿煤体主要分布于西大口向斜褶皱轴两侧，该褶皱为一向近东西的不对称向斜，北翼较陡，地层倾角38° 54°，南翼较缓，地层倾角25° 30°，该向斜往西倾伏。东北翼浅部被F4断层切割，东南翼浅部被F2、F9、F10断层切割。通过分析，得知边坡形成沿层理面的圆弧（端帮）或直线（顺层面）型滑坡（非工作帮）的可能性较大，故采用两种破坏模式建立分析模型：即沿层理面的圆弧滑坡和直线（顺层面）型滑坡两种破坏模式。2、计算方法端帮：根据地质报告，本矿地层内含水量较小，且富水性极弱，井工开采时基本无渗水、涌水现象，虽松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑

7、岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组含水具有微承压性，但也易于疏干，所以不需考虑来自此地层内潜水对滑坡体产生的水力推压力矩和水力浮托力，计算方法选用简化毕肖普(Bishop)法。简化毕肖普法是计算单一圆弧型破坏最为常用和有效的方法。数学模型如下：图2-2-1 端帮预想划面示意图式中：必须满足条件：（1）（2）式 中：稳定系数；瞬时粘结力；岩石容重；条块高度；水容重；水位高；瞬时内摩擦角；条块宽度；条块底面倾角；张裂隙水的水平作用力；有效正压力。非工作帮：根据地质报告，本矿地层内含水量较小，且富水性极弱，井工开采时基本无渗水、涌水现象，虽松散岩类孔隙潜水含水岩组和碎屑岩类孔隙、裂隙潜水承压水含水岩组

8、含水具有微承压性，但也易于疏干，所以不需考虑来自此地层内潜水对滑坡体产生的水力推压力矩和水力浮托力，计算方法选用简化毕肖普(Bishop)法，（计算模块及公式同上）。3、求最危险滑落面方法端帮：求最危险滑落面，也是求稳定系数最小值，其方法是连续变换张裂缝的位置和变换圆心（即圆弧半径），求出一系列滑落面及相应的稳定系数，从中找出接近最小值的某种规律，从而“接近最小值”，便以此定为该剖面（对应边坡体高度和边坡角）的稳定系数。非工作帮:求最危险滑落面，也是求稳定系数最小值，其方法是连续变换张裂缝的位置和直线滑动扭矩，求出一系列滑落面及相应的稳定系数，从中找出接近最小值的某种规律，从而“接近最小值”，

9、便以此定为该剖面（对应边坡体高度和边坡角）的稳定系数。 二、边坡分区边坡稳定性分析需根据不同的工程地质条件，结合边坡走向和几何形态分区进行稳定性分析，相同的分区可以用单一的剖面和相同的岩体计算参数来表征。边坡分区原则是将工程地质条件、边坡几何形状和边坡倾向基本相同的区段划为同一区，它是在工程地质分区的基础上进行划分的。依据西大口煤矿资源储量核实报告及现场地质调查，在做边坡稳定性分析时，将采场按工作面分为端帮和非工作帮分为两个边坡分区。 三、采掘场边帮地层抗剪强度有关指标的选取通过对煤矿资源储量核实报告和采矿方案的分析，设计从两个边帮的最终边坡选取一定的剖面进行稳定性分析。1、岩石抗剪强度指标选

10、取根据以上分析情况，针对不同的边坡分区提供相应的岩石物理力学参数。具体参数如表2-2-1。 岩石物理力学参数 表2-2-1岩石名称容重r(g/cm3)凝聚力c (Kpa)内摩擦角(°)砂质泥岩2.45324.5128细砂岩2.50259.3931粉砂岩2.57320.3730泥岩2.37270.4527煤1.28151.0030.5松散砂2.054.9132表土1.9545.1329.52、岩体抗剪强度指标确定边帮岩体抗剪强度，一般情况要小于岩块抗剪强度，用减弱系数来表示。岩体中的结构面抗剪强度要比非结构面位置减小许多，煤矿沉积岩层不同于火成岩的金属矿山等非煤矿地层，煤矿的岩层结构从

11、大到小为：大到断层，一般为层理面，小到节理、裂隙。抗剪强度中有两项主要指标，其中“凝聚力”指标受影响极大，以减弱系数表示。本节对岩层、煤层凝聚力减弱系数取值如下：（1）对于长期暴露，3年（3冬冻涨、3夏充水矿化、充填、震动、应力释放、断层、节理等）以上的边坡岩体，减弱系数取值为0.045或更小。（2）对于刚刚揭露的工作帮台阶，存在半年左右（未经冬夏），考虑原来在地层中受黄土接触面风化影响的上部岩层（20m范围内），减弱系数取值为0.2；考虑原来赋存深部非风化带，减弱系数取值为0.3。（3）对于黄土、暂不考虑岩体凝聚力减弱系数。 四、采掘场边坡稳定分析计算1、采面东帮该剖面具备如下特点：（1）边

12、坡高为90m左右。（2）该边坡为一采区终了边坡，结束年可能会接续备用采区开采，此时即一采区为备用采区内排场，东帮变为内排压帮。经分析计算在距坡顶6m左右的地表产生张裂缝时，边坡安全系数最小为1.255，依据边坡工程勘察规范及煤炭工业露天矿设计规范的有关条款，设计推荐的安全系数Fs 1.20。经过计算分析设计推荐最终边坡角为36°。计算剖面和结果分析图见图2-2-2。图2-2-22、采面西帮该剖面具备如下特点：（1）边坡高为120m左右。（2）该边坡为采区终了边坡，需要存在的时间较短。经分析计算在距坡顶10m左右的地表产生张裂缝时，边坡安全系数最小为1.248，依据边坡工程勘察规范及煤

13、炭工业露天矿设计规范的有关条款，设计推荐的安全系数Fs 1.20。经过计算分析设计推荐最终边坡角为36°。计算剖面和结果分析图见图2-2-3。图2-2-33、采区南帮该剖面具备如下特点：（1）边坡高为120m左右。（2）该边坡为采区终了边坡，需要存在的时间较短。经分析计算在距坡顶11m左右的地表产生张裂缝时，边坡安全系数最小为1.243，依据边坡工程勘察规范及煤炭工业露天矿设计规范的有关条款，设计推荐的安全系数Fs 1.20。经过计算分析设计推荐最终边坡角为36°。计算剖面和结果分析图见图2-2-4。图2-2-44、采区北帮该剖面具备如下特点：（1）边坡高为130m左右。（

14、2）该边坡为采区终了边坡，经分析计算在距坡顶16m左右的地表产生张裂缝时，边坡安全系数最小为1.235，依据边坡工程勘察规范及煤炭工业露天矿设计规范的有关条款，设计推荐的安全系数Fs 1.20。经过计算分析设计推荐最终边坡角为36°。计算剖面和结果分析图见图2-2-5。图2-2-5 总的来说，采场边坡以36°开采较稳定，需要注意的是采空区对边坡稳定性的影响。在露天矿的建设过程中，结合施工工艺、气候条件、附加荷载特征、工序、岩土体的现场实际特征以及平台宽度、台阶高度和地震等一系列因素的影响，可以对边坡进行调整,以取得最大安全保障及经济效益。第三节 采场边坡管理一、边坡管理措施

15、1、高度重视露天矿边坡管理工作，剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设，严禁越采超挖。2、加强边坡变形监测工作，建立日常的巡查监测制度，及时掌握边坡变形的动态情况和规律。特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测，一旦发现异常情况（如边坡有明显失稳先兆）及时预警避让，对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计3、露天矿地下水虽不丰富，但在未来矿山开采时也应建立完善的排水系统；夏季暴雨会给采场边坡带来的威胁，一定要做好地面防洪工作。4、边坡有采空区部位应选择针对最终边坡施行砌护、重压破坏、爆破等方法强制采空区顶板冒落和不处理，以此确保露天

16、矿边坡的稳定性。5、对采区内边坡进行加强管理，为防止边坡破坏与大量变形，造成安全生产事故和不必要的经济损失，严格执行边坡监测措施。露天矿边坡监测技术大致可分为位移监测、岩体破裂监测、水的监测和巡检四个主要类型，其中最主要的是位移监测。位移监测主要是通过对边坡地表和内部的重要部分岩体在不同情况下所产生的位移量和位移方向的动态变化，来确定边坡的变形模式和可能存在的滑面位置。位移监测主要分为二个方面。（1）地面位移监测 地面岩移监测。在矿坑周边地面建立岩移观测点，实施定期观测，及时掌握周边动态。采场内平盘岩移监测。在矿坑主要工作平盘上布置观测点，与地面观测点一起构成网状分布，定期进行观测，随时掌握岩

17、移情况。预测重点部位临时岩移监测。对重点部位设置临时观测点，按周期进行观测，监测局部变形，并及时作出变形预测。（2）人工监控配合地面岩移监测，安排专业人员分区域进行巡视，查看地表裂隙或建筑物的变形情况，以便随时发现变形异常情况，并及时采取措施。二、监测网的建立监测网的布置形式可分为正方方格网、任意方格网、十字交叉网、射线网和基线交点网等5种。本矿采用何种监测网具体根据采场所处位置的地形条件而定。监测网的形成应不单在平面上，更重要的是应体现在空间上的展开布置，监测网的形成可能是一次完成，也可分阶段，按不同时期的不同要求形成。主滑面、可能滑动面、地质分层和界限面以及不同风化带上都应设置观测点，可能形成的滑动带，重点监测部位和可疑点需加密布点。这样可以使监测工作在不同阶段做到有的放矢，在边坡监测过程中，监测方案必须根据实际情况随时调整，能有效地监测边坡工程的岩土变形的动态变化和发展趋势，了解和掌握其演变过程，及时捕捉灾害的特征信息，预报险情，防灾于未然。针对本矿实际情况，对