根據(jù)剛果(金)某銅鈷礦礦區(qū)的工程地質(zhì)和鉆探地層調(diào)查資料，分析該礦開采區(qū)邊坡地層分布，獲取了各地層巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。通過Slide軟件計(jì)算了擬開采邊坡在無水浸泡和地下水工況下的穩(wěn)定性系數(shù)，認(rèn)為擬開采設(shè)計(jì)邊坡整體是穩(wěn)定的，邊坡的破壞模式以剪切—滑移、剪切—滑移—拉裂和蠕滑—拉裂為主。同時(shí)，分析巖土體重度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角與地下水對(duì)礦山邊坡穩(wěn)定性的敏感性，認(rèn)為邊坡穩(wěn)定系數(shù)對(duì)地下水水位非常敏感，其研究對(duì)相關(guān)采礦工程的邊坡設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。
1.概述
露天礦山邊坡穩(wěn)定性是影響礦山生產(chǎn)安全的重大難題，礦區(qū)開采前，需對(duì)擬開采礦山邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)性評(píng)價(jià)，方可確保礦山的生產(chǎn)安全?，F(xiàn)今，對(duì)邊坡穩(wěn)定性的研究方法，主要有工程地質(zhì)法、極限平衡法、極限分析法和數(shù)值分析法等;對(duì)礦山邊坡研究方面，王亞明對(duì)老撾某金礦邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià);胡卸文等對(duì)四川某礦山的邊坡失穩(wěn)機(jī)理及穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià);劉林貴等、王東等對(duì)礦山邊坡進(jìn)行了三維可視化數(shù)值模擬，計(jì)算了邊坡穩(wěn)定性系數(shù);韓現(xiàn)民等對(duì)礦山邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對(duì)敏感度進(jìn)行了分析;李長洪等研究了水廠鐵礦露天邊坡的巖體結(jié)構(gòu)及破壞模式，對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
2 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件
剛果(金)某銅鈷礦位于盧阿拉巴省科盧韋齊市東35km，N39 公路南 600m 處，地貌為低緩丘陵區(qū)，海拔1294~1390m。該銅鈷礦區(qū)內(nèi)地層主要有羅安群的RAT 組(R1)、礦 山 組(R2：RSF、RSC、SDB、SDS、CMN1、CMN2)、迪佩特組(R3)、下孔德龍古亞群利卡西組(Ki1：Ki1.1、Ki1.2、Ki1.3)及第四系。該銅鈷礦露天開采方案為：開采境界線地面標(biāo)高為1302~1356m，礦床中部、西部開采至 970m 標(biāo)高，礦床西部開采至985m標(biāo)高。
3礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
3.1 計(jì)算參數(shù)及計(jì)算工況的確定
巖土體物理力學(xué)性質(zhì)是決定邊坡巖土體穩(wěn)定性的內(nèi)在因素，通過巖石試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)分析，確定采用 RMR評(píng)分體系，采用《非煤露天礦邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB51016-2014)計(jì)算巖體抗剪強(qiáng)度參數(shù)，利用反演分析計(jì)算及工程類比法，確定巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)。
3.2 礦區(qū)典型邊坡穩(wěn)定性計(jì)算
利用Slide軟件建立邊坡模型，以極限平衡分析法的瑞典條分法進(jìn)行驗(yàn)算分析，對(duì)典型斷面的巖土參數(shù)考慮了邊坡地層厚度和標(biāo)高的不同而進(jìn)行不同取值。
4 礦區(qū)典型邊坡敏感性分析
4.1 巖土體重度敏感性分析
邊坡穩(wěn)定系數(shù)對(duì)巖體容重極不敏感，穩(wěn)定系數(shù)—重度關(guān)系曲線呈近似水平直線，平均變化率僅為-0.0013/kN·m-3，敏感度S為-0.0228。穩(wěn)定系數(shù)隨土體容重增大而增大，較為敏感，穩(wěn)定系數(shù)—重度關(guān)系曲線呈直線，平均變化率僅為-0.0017/kN·m-3，敏感度S為-0.02017。
4.2 巖土體粘聚力敏感性分析
邊坡穩(wěn)定系數(shù)隨巖土體粘聚力增大而增大，穩(wěn)定系數(shù)與巖體粘聚力的關(guān)系曲線為直線，平均變化率為0.0002/kPa，敏感度S為0.14289。穩(wěn)定系數(shù)與土體粘聚力的關(guān)系曲線為直線，平均變化率為0.0005/kPa，敏感度S為0.01660。
4.3 巖土體內(nèi)摩擦角敏感性分析
邊坡穩(wěn)定系數(shù)隨巖土內(nèi)摩擦角增大而增大，穩(wěn)定系數(shù)對(duì)土體內(nèi)摩擦角較巖體內(nèi)摩擦角敏感。穩(wěn)定系數(shù)與巖體內(nèi)摩擦角的關(guān)系曲線近似為直線，平均變化率為0.0045/度，敏感度S為0.08813。穩(wěn)定系數(shù)隨土體內(nèi)摩擦角增大而增大，較為敏感，穩(wěn)定系數(shù)與巖體內(nèi)摩擦角的關(guān)系曲線為直線，平均變化率為0.0091/度，敏感度S為0.15085。
