露天铁矿端帮开采诱发的地表及岩层移动规律

韩文斌， 高琨鹏， 王汉斌

(1.山西省交通规划勘察设计院有限公司，太原 030032；2.中国地质大学(北京)工程技术学院，北京 100083)

中国铁矿的主要开采方式是露天开采，采用露天开采的铁矿占中国铁矿总产量的80%左右[1-3]。这些露天铁矿经过多年的持续开采，90%以上已经进入了露天深坑开采阶段[4]。深凹露天开采不仅经济效益较低，而且开采安全得不到充分保证，其主要原因有：①深凹露天开采过程中矿岩运输距离大，运输成本较高；②深凹露天开采排岩量巨大，占用大量的土地，对矿区生态系统冲击巨大[4]；③露天矿坑边坡随着开采深度的增加边坡高度不断增加，矿坑边坡失稳的可能性变大；④为保证露天边坡的安全性，需要不断增加剥采比，这导致矿山开采的经济效益无法保证[5]；⑤深凹露天矿的开采空间逐渐变小，可开采矿岩量也随之减少。因此，多数露天铁矿已经或即将转入地下开采。

端帮开采将诱发端帮岩体内应力的重新分布，端帮内将会产生更复杂的次生应力场[6-7]，加之地下开采、爆破振动、降雨等因素的影响，端帮发生局部塌陷、滑坡、崩落，甚至是大规模整体破坏的可能性极大[8-10]。端帮开采诱发的地质灾害不仅容易破坏矿区交通运输系统，导致矿区周边附属建筑设施无法正常使用，而且大规模滑坡对露天坑底产生巨大的冲击压力将严重威胁采场的安全，对矿山的安全生产造成不利影响。端帮开采诱发地质灾害的本质是端帮岩层在地下开采、端帮坡表临空面、端帮岩体不连续结构面(节理、层理、断层、裂隙等)等多个因素共同影响下产生剧烈移动的结果。……