降雨工况下露天矿排土场边坡稳定性与治理措施

赵洪宝¹，魏子强¹，罗科²，苏泊伊¹，任朝朋¹，伍国明³

1. 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院2. 山西煤炭进出口集团河曲旧县露天煤业有限公司3. 内蒙古李家塔煤矿

摘 要：为了研究河曲旧县露天煤矿内排土场边坡在降雨饱水工况下的稳定性状态以保证边坡体西侧选煤厂等建筑物的安全,首先,利用FLAC3D软件采用强度折减法确定了其潜在滑移面,并通过FISH语言建立了潜在滑移面的拟合模型,利用极限平衡计算软件Geo-slope分析计算了现状边坡与终了排弃边坡在自然工况和暴雨工况下的整体稳定性,其次,对边坡体采用不同压脚参数的各个工况条件进行模拟计算,得到不同条件下的安全系数与滑体剪出口位置。研究结果表明:在自然工况下,现状边坡与终了排弃边坡都能达到稳定或基本稳定状态;而在暴雨工况下,边坡体基底出现弱层,同时坡体力学参数严重弱化,安全系数骤降,滑面与滑体范围扩大,滑体由从坡脚剪出扩大为从基底弱层剪出,各个典型剖面的安全系数与自然工况下相比降低20%～30%,失稳概率极大,根据排土场的具体情况确定采用压坡脚工艺提高排土场稳定性并优化了压脚高度与宽度工艺参数,采取宽度40m、高度20 m的压脚方式确保边坡的稳定性。

关键词：排土场;降雨;压坡脚;参数优化;