塔尔煤田Ⅱ区块露天煤矿南帮边坡空间形态优化

李成盛

（中国机械设备工程股份有限公司，北京 100073）

边坡是露天煤矿的构成要素之一，其稳定性是露天煤矿安全生产的重要影响因素，并且与露天矿的经济效益紧密相连。所以，对到界边坡进行合理的设计，对于保证露天煤矿的安全开采和最大限度地利用资源具有重要的意义[1]。

学者们已经就边坡形态优化这一问题进行了广泛的研究。宋子岭等[2]采用理论分析和数值模拟的方法，分析了安家岭露天煤矿端帮压帮前后的稳定性，确定了安家岭露天煤矿陡边坡开采的最佳角度、最优形态和合理压帮高度；韩流等[3]根据老化理论及软岩抗剪强度的时效表达式，提出平面滑动形式的时效稳定系数计算方法，优化设计了布沼坝露天矿西端帮边坡形态；方庆红等[4]基于工程类比法和强度折减法，揭示了软弱夹层对露天矿山边坡稳定性的影响。尽管对边坡形态优化的研究很多，但是以往大多数的研究多为二维效应分析，很少有深部压帮的三维效应分析，导致了大量煤炭资源的浪费[5-6]。

基于此，以巴基斯坦塔尔煤田II 区块露天煤矿南帮边坡为研究对象，应用二维和三维的边坡稳定性分析方法，运用极限平衡理论与数值模拟方法，优化了其空间形态，充分凸显空间形态效应的潜在经济效益。

1 地质条件与潜在滑坡模式

构成塔尔煤田II 区块露天矿边坡的主要岩土层有新近系全新统风积沙松散层、新近系上新统粉砂岩、黏土质粉砂岩、中粗砂岩、砂岩、黏土岩、粉砂质黏土岩等及软弱层；……