相鄰露天礦端幫斷層帶地質災害隱患體治理方案
作者
劉光偉, 涂俊雄, 馬顯帥, 姚勇, 王亮, 趙美玲
單位
1. 遼寧工程技術大學 鄂爾多斯研究院；
2. 遼寧工程技術大學 礦業(yè)學院；
3. 華能伊敏煤電有限責任公司；
4. 錫林郭勒盟蒙東礦業(yè)有限責任公司
摘 要
在我國大型露天煤田開發(fā)中，常常有多家煤炭企業(yè)進入同一煤田，各煤炭企業(yè)均是一個開發(fā)主體，對國家劃撥條區(qū)煤炭資源進行開采，同時或先后建設幾個露天礦。相鄰露天礦在開采作業(yè)過程中所形成相鄰端幫因受兩礦采動影響較大，易發(fā)生滑坡災害，尤其是相鄰端幫到界邊坡。勝利西二號露天煤礦和烏蘭圖嘎鍺煤露天礦為同一煤田相鄰露天礦，兩礦采礦權在相鄰端幫處不重合，致使西二露天礦西幫和鍺煤露天礦東幫之間形成一個梯形臺體，受下覆斷層破碎帶及兩礦作業(yè)影響，臺體內(nèi)出現(xiàn)底臌、裂縫、斷層垮塌等地質災害跡象。隨著兩礦剝采工程發(fā)展及對相鄰端幫進行靠幫作業(yè)，相鄰端幫到界邊坡間將產(chǎn)生一個更為高陡的不規(guī)則臺體，為避免災害性滑坡發(fā)生，對該高陡臺體穩(wěn)定性分析基礎上，提出“整體挖除回填”的治理方式并確定具體的治理方案。該治理方案明確“整體挖除回填”治理方式作業(yè)范圍，設計了治理完成時清理工作幫及內(nèi)排土場邊坡形態(tài)，可徹底消除地質災害隱患，并釋放西二露天礦內(nèi)排空間931.83萬m3，鍺煤露天礦內(nèi)排空間764.69萬m3，兩礦可繼續(xù)實現(xiàn)完全內(nèi)排。本研究成果為西二、鍺煤露天礦相鄰端幫斷層帶地質災害隱患體治理提供必要的理論依據(jù)和技術支撐，同時為類似同一煤田相鄰露天礦實施地質災害治理提供了相關經(jīng)驗。
文章目錄
0 引 言
1 研究區(qū)工程地質條件及隱患體現(xiàn)狀
1.1 地質構造
1.2 弱層賦存位置與形態(tài)分析
1.3 隱患體現(xiàn)狀
2 相鄰端幫到界邊坡形態(tài)設計
2.1 兩礦相鄰端幫地表境界調整
2.2 相鄰端幫到界邊坡形態(tài)
3 相鄰端幫斷層帶地質災害隱患體確定
3.1 相鄰端幫到界邊坡滑坡模式
3.2 相鄰端幫斷層帶地質災害隱患體治理方式的選取分析與確定
3.2.1 相鄰端幫到界邊坡典型計算剖面的選取
3.2.2 地質災害隱患體的確定
4 地質災害隱患體治理方案研究
4.1 “整體挖除回填”治理方案整體設計
4.1.1 清理作業(yè)方式的提出及治理工藝的確定
4.1.2 治理范圍的確定
4.1.3 治理完成后邊坡穩(wěn)定性評價
4.1.4 “整體挖除回填”治理方案效果分析
4.2 清理階段劃分
4.2.1 清理作業(yè)方式的提出及治理工藝的確定
4.2.2 “多臺階并行清理式”清理階段
4.3 內(nèi)排土橋搭建參數(shù)確定
4.3.1 橋面寬度
4.3.2 搭建位置
4.3.3 橋面高度
5 結 論
部分附圖
圖1 西二、鍺煤露天礦相鄰端幫間梯形臺體現(xiàn)狀
圖2 相鄰端幫到界邊坡臺體幾何形態(tài)
圖3 地質災害隱患體治理范圍
圖4 兩階段清理方式示意
作者簡介：
劉光偉，男，1981年生，遼寧沈陽人，中共黨員，教授，博士生導師，現(xiàn)任計算機軟件國家工程研究中心兼職教授，中國煤炭學會計算機通訊專業(yè)委員會委員，中國煤炭工業(yè)安全科學技術學會露天煤礦安全專業(yè)委員會委員，中國有色金屬學會礦山信息化智能化專業(yè)委員會委員，遼寧工程技術大學“露天礦安全智能精準開采創(chuàng)新團隊”負責人。榮獲全國煤炭青年科技獎、全國煤炭五四青年獎章等獎項，入選遼寧省“百千萬人才”人才工程、遼寧工程技術大學優(yōu)秀青年教師提升計劃—杰出人才。
研究方向
主要從事露天開采理論與技術、露天礦山生產(chǎn)過程智能管控等方面研究
主要成果
長期從事露天開采理論與技術、礦山智能科學與工程的教學和科研工作。近年來，先后主持國家自然科學基金（青年、面上）3項、遼寧省揭榜掛帥等縱向課題9項，完成橫向課題60余項，獲省部級一等獎4項、二等獎9項、三等獎6項，發(fā)表論文40余篇，授權發(fā)明專利4項，軟件著作權12項，撰寫專著1部，編寫十三五規(guī)劃教材1部。擔任《煤炭學報》《煤炭科學技術》等期刊審稿專家，《中國礦業(yè)大學學報》《工礦自動化》等期刊的青年編委。
引用格式
劉光偉，涂俊雄，馬顯帥，等.相鄰露天礦端幫斷層帶地質災害隱患體治理方案[J].煤炭科學技術，2025，53（2）：314?328.
LIU Guangwei，TU Junxiong，MA Xianshuai，et al. Management plan of geological hazard threats in the fault zone of adjacent open-pit mines[J]. Coal Science and Technology，2025，53（2）：314?328.