霍林河扎哈淖尔露天矿地质构造对边坡稳定影响浅析

张春雷

[摘要]地质构造对采矿生产有很大的影响，同时也是影响采掘场边坡稳定的因素之一。因此对采掘场内的地质构造进行全面细致的统计、分析对采矿生产具有一定的安全保护和危险预防作用，对安全生产有着十分广泛的意义。

[关键词]地质构造 结构面 断层

[中图分类号] P618.130.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-83-2

1绪论

地质构造对采矿生产有很大的影响，同时也是影响采掘场边坡稳定的因素之一。因此对采掘场内的地质构造进行全面细致的统计、分析对采矿生产具有一定的安全保护和危险预防作用，对安全生产有着十分广泛的意义。

1.1目的任务

主要目的是对矿坑内地质构造进行全面精确控制分析，满足采矿生产的需要.

当前采掘场内的地质构造虽然有详一定的数据和控制，但一直没有形成有效的控制分析机制，不利于采矿生产，不能更好的、最大程度为采矿提供便利。

主要对当前各采掘场内的断层进行详细分析整理，形成有效的数据和对采掘场断层进行强化控制，分析煤层露头附近的断层对采矿生产和边坡的影响。

2地质条件特征

2.1地形地貌

霍林河煤田位于大兴安岭南端，为一个山间盆地，四周为中低山峦环抱，海拔标高1100-1350m。

2.2地质条件

勘察区外围出露的地层有石炭、二叠纪浅变质岩系，晚侏罗世火山岩系（兴安岭群）。勘察区内部发育地层有晚侏罗～早白垩世含煤岩系（霍林河群），第三系和第四系。

勘察区地层由晚侏罗世兴安岭群火山岩系及晚侏罗～早白垩世霍林河群含煤岩系和新生界第三系、第四系组成。

霍林河群自下而上由砂砾岩段（J3～K1h1）、下泥岩段（J3～K1h2）、下含煤段（J3～K1h3）、上泥岩段（J3～K1h4）组成。其上覆地层为第三系和第四系层。

2.3煤层产状特征

全区共有11个煤层，其中主采层3层：ⅡB、Ⅲ、Ⅳ，均全区可采。局部可采的有ⅠA、ⅡA、ⅢC、ⅣA1。

3矿区地质构造

矿区内断层较发育，根据区域地质资料，共有19条主要断层。大致可分为NE向走向正断层和NW向或近SN向斜交正断层两组。其中走向正断层有5条，断距10-60m，斜交正断层14条，断距10-70m。除几条主要断层外，一般延展距离较短，断距较小。在分布上具有规律性：中部隆起区多为SN向断层，东西两侧则多为NW向断层。

现采区内主要断层，对开采坑内的断层控制。

4地质构造对边坡稳定及采矿生产的影响

在现采坑范围内在深部煤层4A1露头附近沿走向多发育走向羽状断层和断层组。使结构面弱化，对边坡稳产生直接影响。

在采区内南侧4A1露头处A7和B6线断层F56、F56-1较发育，在西侧B10线3B煤层F25-1发育。其中F56断层为羽状断层组，沿走向发育，全长约1500米，落差7-13米，控制较好。F25-1为新揭露断层，且在其附近有多条小断层发育，现已发现有一条走向断层，局部控制较好，全长约430米，最大落差20-27米，平均落差18米左右。现采坑北侧F28-1较发育，为走向断层，全长530米，落差28-35米。

根据前人工作成果，勘察区断层构造均发育于坚硬基岩中。扎哈淖尔露天矿边坡中存在的软弱层及破碎带主要位于人工填土、第四系砂土层、第三系粉质粘土以及全、强风化的泥岩、砂岩层。坚硬基岩产状、断裂构造对露天矿边坡的稳定性有一定的影响。且深部煤层露头处的走向断层为羽状断层，结构面弱化对边坡稳定也有较大影响。

尤其是在浅部煤层1煤组和深部煤层4A1由于其上部岩土层多为松散岩层，且均为采坑的外侧帮，在采矿生产过程中受外力因素影响和采矿生产的影响，极易对地质构造的结构面受力造成失稳和破坏，使岩体或煤层沿结构面产生滑动。因些，对采区范围内、尤其是采坑范围内对地质构造加强控制和分析有极其必要的作用，同时有利保证采矿生产的正常开展。

5对边坡稳定性影响因素分析

对边坡稳定的因素分为两类：自然因素和人为因素。

5.1地质条件：坚硬岩石由于地质构造引起的失稳以崩塌和结构面失稳为主；软弱岩石是由于应力控制性失稳为主。

5.2水文地质条件：由于岩土体的力学性质受水的影响很大，地下水富集程度的提高一方面增大坡体下滑力；另一方面降低软弱夹层和结构面的抗剪强度，导致不少边坡失稳与边坡水文地质条件恶化有关。

5.3构造运动：强烈的新构造运动—地震对边坡稳定性影响极大，地震往往伴有大量的边坡失稳。地震作用导致边坡稳定性降低，其原因是由于地震作用产生水平地震附加力，当水平地震附加力的作用方向不利时，边坡的下滑力增大，滑动面的抗滑力减小。

5.4降雨条件：大气降雨、融雪的增加提高了地下水的补给量，降低岩体强度，增大孔隙水压力，使边坡滑动面的抗滑能力降低；集中的降雨，使岩、煤层抗压能力减弱，尢其是煤层露头区域易形成弱层，同时增大边坡的下滑力，两者结合起来极大地降低了边坡的稳定性。

5.5采矿生产对岩煤层的破坏：采矿生产的剥离、拉沟还有生产爆破作业对断层的结构面的稳定性和受力也会出现较明显的破坏，使岩煤层受力改变，断层结构面受力失稳，易引起应力释放，边坡失稳。

参考文献

[1]扎矿储量分割核实报告（地质勘探公司）.2004.06

[2]扎哈淖尔露天矿疑似沉降滑移区域工程地质勘探报告（地质勘探公司）.2012.12

[3]牟会宠.构造结构面的空间分布和地质特征对边坡稳定的影响.1985，05.