抚顺西露天矿高陡边坡蠕变-大变形综合预警及防治技术研究

绪论·

1.1抚顺西露天矿概况

1.2露天开采现状

1.3西露天矿南帮滑体及变形特征

1.4抚顺西露天矿南帮变形防治意义

1.5国内外理论与防治技术研究现状

2抚顺西露天矿地质环境条件

2.1西露天矿地层现状

2.2西露天矿水文地质特征

2.3西露天矿工程地质特征

2.4西露天矿南帮地质勘查

3软岩蠕变-大变形试验及模型研究

3.1岩土物理力学性质试验

3.2软岩蠕变-大变形试验方案

3.3软岩常规应力-应变曲线

3.4软岩蠕变-大变形曲线

3.5软岩蠕变-大变形模型

3.6软岩蠕变-大变形模型参数识别

3.7数值模型验证分析

4蠕变-大变形高陡边坡破坏机理研究

4.1蠕变-大变形边坡岩性及过往滑坡灾害调研…

4.2蠕变-大变形边坡破坏失稳模式·

4.3蠕变-大变形边坡破坏机理模拟验证·

5蠕变-大变形高陡边坡滑体边界多元判定关键技术

5.1边界判定方法的选取

5.2滑体地表裂缝形态的确定

5.3滑体深部形态的确定

5.4滑体前缘位置的确定

5.5基于边界判定的安全保障

6隐患体综合监测及短临危险性预报关键技术

6.1露天矿边坡变形阶段的判定

6.2隐患体监测技术概况

6.3西露天矿边坡综合监测技术

6.4基于监测数据的安全保障

7蠕变-大变形高陡边坡稳定性分析与评价

7.1计算方法选取

7.2计算模型确定

7.3计算结果

7.4稳定性分析与评价

8蠕变-大变形高陡边坡综合防治技术研究

8.1坑口油厂装置区抗滑桩加固工程

8.2地下水防治

8.3内排回填压脚工程

8.4南帮滑体综合治理效果及最新进展

参考文献

绪论

1.1抚顺西露天矿概况

抚顺市是我国重要的老工业基地，是一座因煤矿而兴起的重工业城市，新中国成立初期被誉为“煤都”，这里有闻名全国、享誉世界的亚洲最大的露天煤矿——抚顺西露天矿。矿山主要产品为优质煤炭和油母页岩，抚顺的煤炭资源为国家的经济建设做出了重要贡献。

1900年12月9日，经光绪皇帝批诏，抚顺煤矿“开采批准书”正式下达。民族资本家王承尧随即组建华兴利公司，从1901年2月开始产煤，每日产煤少则50t，多则350～400t。王承尧以中国民族资本办矿，成为近代抚顺煤矿开发史上的首任矿主。

1909年9月，清政府同日本政府缔结了所谓《中日邻善条约》，以纳税为条件，承认了日方的采掘权。到1911年，日本侵略者已经将矿权拓展到包括矿界、运输、出税、免税、收买民地等项目在内的多项条款，并规定采掘期为60年，且如届期尚未采尽，可再行延期。

1945年8月15日，日本战败，苏联红军接管抚顺煤矿。同年12月，抚顺煤矿包括西露天矿重新回到中国人民手中。

1948年10月31日，抚顺解放，受尽屈辱和压榨的抚顺煤矿工人终于获得自由。新中国成立后，他们满怀着对新中国的无限热爱，激荡着建设美好家园的炽热豪情，加班加点搞大干，无私忘我做贡献，在很短的时间内，就为年轻的共和国献上了第一吨煤、第一包铝、第一桶油、第一炉钢。

1948年12月末，抚顺矿务局组织机构正式建立，包括西露天矿在内的各矿工作开始逐步走上正轨。

从20世纪50年代起，西露天矿先后对原有生产工艺实施了5次技术改造。到1991年，抚顺矿区的露天矿已经基本形成“分区开采、联合运输、内部排土”的开采体系，一举实现了各开采工艺和开采环节设备的现代化。新中国成立以来，西露天矿已经累计生产煤炭2.8亿t、油母页岩5.3亿t，为国家经济发展和建设做出了巨大贡献。近年来，西露天矿先后荣获了“全国煤炭工业先进集体”“国家一级安全生产标准化煤矿”“煤炭工业特级安全高效矿井”等称号。

1.2露天开采现状

1.2.1煤炭

2013年年末，矿坑界内煤炭剩余储量487.3万t。其中，F,断层以东煤炭储量87.3万t，包括E2100～E2300因24段片帮滑落物料压煤7.3万t、可采煤炭80万t；F断层以西煤炭储量400万t，包括南帮回填压脚工程排弃物料压煤170万t、继续南帮回填压脚工程将压煤96.6万t、沿坑底-280~-320m公路向北扩采可采出煤炭42万t，该公路以下通过降深采掘可开采出煤炭91.4万t。

1.2.2油母页岩

2014年西露天矿油母页岩富矿尚有可采储量276.8万t。其中，废除北帮29公路E1350以东的运输系统，调整坑底最终开采深度，合理回收油母页岩富矿30.8万t，界内油母页岩富矿246万t。在西露天矿提升系统正常运转的情况下，2014年储量可连续自供至3月末，供应量145万t；4月初至9月中旬不连续供应，需要东露天矿联合供应；同年9月中旬之后，由东露天矿单独供应。但从当年西露天矿的提升系统状况看，油母……

本书基于采矿技术科学和力学基础知识，采用现场调研、理论分析、数值方法和现场实时监测相结合的研究方案，通过对抚顺西露天矿蠕变一大变形滑坡体边界综合判定、隐患体综合观测及短临预报、蠕变一大变形高陡边坡综合防治措施等方面开展研究，所得结果为抚顺西露天矿南帮蠕变-大变形高陡边坡选择合理的综合防治措施提供理论基础和科学判据，取得了良好的经济效益。其中：第1章介绍了抚顺西露天矿开采历史，提出南帮边坡的蠕变-大变形防治难题，并总结了国内外在相关理论、预警及防治技术的研究现状及存在的问题；第2章详细介绍了抚顺西露天矿地层和开采现状以及水文地质和工程地质特征；第3章详细介绍了物理力学特性试验、软岩三轴压缩蠕变-大变形实验研究方法和结果，建立了软岩BNSS蠕变损伤模型并进行参数识别；第4章详细介绍了蠕变-大变形高陡边坡破坏失稳机理和验证方式；第5章详细介绍了危险区域的测量方案和监测技术，提出了大变形滑坡体西南侧坑口油厂的高陡边坡滑体边界多元判定关键技术方案和安全保障措施；第6章详细介绍了露天矿边坡变形的过程和发生滑坡灾害时的四个阶段，针对性的提出隐患体综合监测及预测预报方法；第7章详细介绍了露天矿蠕变-大变形高陡边坡稳定性的计算方法和结果评价分析；第8章介绍了抚顺西露天矿蠕变一大变形高陡边坡综合防治技术及治理效果。