黑山露天矿边坡失稳模式及破坏机制研究

郭海建

（1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺 113122；2.煤矿安全技术国家重点实验室 辽宁 抚顺 113122）

边坡稳定性一直是露天矿开采领域研究的热点，不同露天矿的地质条件状况对于各自边坡稳定性的影响范围及程度也有所不同，边坡失稳与破坏问题已经成为影响或制约露天开采的重要难点。如何针对复杂工程地质条件下边坡的失稳模式与破坏机制问题进行研究，是目前露天开采领域迫切需要解决的难题。多年来国内外学者对于露天矿边坡失稳及破坏机制问题的研究取得了长足的进步[1-7]。虽然众多学者对于边坡失稳模式及破坏机制问题进行了分析，但大多专注于常规的边坡形态，这种理想的设定一定程度上忽略了煤柱留设对边坡稳定性的影响。而事实上，煤柱留设方式对边坡失稳及破坏有至关重要的影响，为此，以实际工程为基础，研究了影响边坡稳定性的控制因素，揭示了不同煤柱留设方案下边坡的失稳模式及破坏机理。

1 矿区地质特征

1）地层岩性特征。黑山露天煤矿矿区为高山地形，边坡自下而上由侏罗系和第四系地层及局部分布的烧变岩组成。侏罗系地层主要由泥岩、炭质泥岩、煤及砂岩组成，其中砂岩所占比重大，泥岩及炭质泥岩含量较少。总体上该段岩体完整性差，质量极劣。但其中作为基岩的砂岩胶结表现相对较好，其在饱和状态下岩石试件的抗压强度平均值为24.3 MPa，大于14 MPa，属于较为坚硬的岩类。……