相鄰露天礦端幫斷層帶地質(zhì)災(zāi)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(shù)大學(xué) 鄂爾多斯研究院；
2. 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院；
3. 華能伊敏煤電有限責(zé)任公司；
4. 錫林郭勒盟蒙東礦業(yè)有限責(zé)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(jìn)入同一煤田，各煤炭企業(yè)均是一個(gè)開發(fā)主體，對國家劃撥條區(qū)煤炭資源進(jìn)行開采，同時(shí)或先后建設(shè)幾個(gè)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(dòng)影響較大，易發(fā)生滑坡災(zāi)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(quán)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(gè)梯形臺(tái)體，受下覆斷層破碎帶及兩礦作業(yè)影響，臺(tái)體內(nèi)出現(xiàn)底臌、裂縫、斷層垮塌等地質(zhì)災(zāi)害跡象。隨著兩礦剝采工程發(fā)展及對相鄰端幫進(jìn)行靠幫作業(yè)，相鄰端幫到界邊坡間將產(chǎn)生一個(gè)更為高陡的不規(guī)則臺(tái)體，為避免災(zāi)害性滑坡發(fā)生，對該高陡臺(tái)體穩(wěn)定性分析基礎(chǔ)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(shè)計(jì)了治理完成時(shí)清理工作幫及內(nèi)排土場邊坡形態(tài)，可徹底消除地質(zhì)災(zāi)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(shí)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(zhì)災(zāi)害隱患體治理提供必要的理論依據(jù)和技術(shù)支撐，同時(shí)為類似同一煤田相鄰露天礦實(shí)施地質(zhì)災(zāi)害治理提供了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
文章目錄
0 引 言
1 研究區(qū)工程地質(zhì)條件及隱患體現(xiàn)狀
1.1 地質(zhì)構(gòu)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(shè)計(jì)
2.1 兩礦相鄰端幫地表境界調(diào)整
2.2 相鄰端幫到界邊坡形態(tài)
3 相鄰端幫斷層帶地質(zhì)災(zāi)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(zhì)災(zāi)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(jì)算剖面的選取
3.2.2 地質(zhì)災(zāi)害隱患體的確定
4 地質(zhì)災(zāi)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(shè)計(jì)
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(jià)
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(tái)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(jié) 論
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部分附圖
圖1 西二、鍺煤露天礦相鄰端幫間梯形臺(tái)體現(xiàn)狀
圖2 相鄰端幫到界邊坡臺(tái)體幾何形態(tài)
圖3 地質(zhì)災(zāi)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(dǎo)師，現(xiàn)任計(jì)算機(jī)軟件國家工程研究中心兼職教授，中國煤炭學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)通訊專業(yè)委員會(huì)委員，中國煤炭工業(yè)安全科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)露天煤礦安全專業(yè)委員會(huì)委員，中國有色金屬學(xué)會(huì)礦山信息化智能化專業(yè)委員會(huì)委員，遼寧工程技術(shù)大學(xué)“露天礦安全智能精準(zhǔn)開采創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”負(fù)責(zé)人。榮獲全國煤炭青年科技獎(jiǎng)、全國煤炭五四青年獎(jiǎng)?wù)碌泉?jiǎng)項(xiàng)，入選遼寧省“百千萬人才”人才工程、遼寧工程技術(shù)大學(xué)優(yōu)秀青年教師提升計(jì)劃—杰出人才。
研究方向
主要從事露天開采理論與技術(shù)、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(shù)、礦山智能科學(xué)與工程的教學(xué)和科研工作。近年來，先后主持國家自然科學(xué)基金（青年、面上）3項(xiàng)、遼寧省揭榜掛帥等縱向課題9項(xiàng)，完成橫向課題60余項(xiàng)，獲省部級一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、二等獎(jiǎng)9項(xiàng)、三等獎(jiǎng)6項(xiàng)，發(fā)表論文40余篇，授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng)，軟件著作權(quán)12項(xiàng)，撰寫專著1部，編寫十三五規(guī)劃教材1部。擔(dān)任《煤炭學(xué)報(bào)》《煤炭科學(xué)技術(shù)》等期刊審稿專家，《中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》《工礦自動(dòng)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(zhì)災(zāi)害隱患體治理方案[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，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.
