相邻露天矿端帮断层带地质灾害隐患体治理方案
作者
刘光伟, 涂俊雄, 马显帅, 姚勇, 王亮, 赵美玲
单位
1. 辽宁工程技术大学 鄂尔多斯研究院；
2. 辽宁工程技术大学 矿业学院；
3. 华能伊敏煤电有限责任公司；
4. 锡林郭勒盟蒙东矿业有限责任公司
摘 要
在我国大型露天煤田开发中，常常有多家煤炭企业进入同一煤田，各煤炭企业均是一个开发主体，对国家划拨条区煤炭资源进行开采，同时或先后建设几个露天矿。相邻露天矿在开采作业过程中所形成相邻端帮因受两矿采动影响较大，易发生滑坡灾害，尤其是相邻端帮到界边坡。胜利西二号露天煤矿和乌兰图嘎锗煤露天矿为同一煤田相邻露天矿，两矿采矿权在相邻端帮处不重合，致使西二露天矿西帮和锗煤露天矿东帮之间形成一个梯形台体，受下覆断层破碎带及两矿作业影响，台体内出现底臌、裂缝、断层垮塌等地质灾害迹象。随着两矿剥采工程发展及对相邻端帮进行靠帮作业，相邻端帮到界边坡间将产生一个更为高陡的不规则台体，为避免灾害性滑坡发生，对该高陡台体稳定性分析基础上，提出“整体挖除回填”的治理方式并确定具体的治理方案。该治理方案明确“整体挖除回填”治理方式作业范围，设计了治理完成时清理工作帮及内排土场边坡形态，可彻底消除地质灾害隐患，并释放西二露天矿内排空间931.83万m3，锗煤露天矿内排空间764.69万m3，两矿可继续实现完全内排。本研究成果为西二、锗煤露天矿相邻端帮断层带地质灾害隐患体治理提供必要的理论依据和技术支撑，同时为类似同一煤田相邻露天矿实施地质灾害治理提供了相关经验。
文章目录
0 引 言
1 研究区工程地质条件及隐患体现状
1.1 地质构造
1.2 弱层赋存位置与形态分析
1.3 隐患体现状
2 相邻端帮到界边坡形态设计
2.1 两矿相邻端帮地表境界调整
2.2 相邻端帮到界边坡形态
3 相邻端帮断层带地质灾害隐患体确定
3.1 相邻端帮到界边坡滑坡模式
3.2 相邻端帮断层带地质灾害隐患体治理方式的选取分析与确定
3.2.1 相邻端帮到界边坡典型计算剖面的选取
3.2.2 地质灾害隐患体的确定
4 地质灾害隐患体治理方案研究
4.1 “整体挖除回填”治理方案整体设计
4.1.1 清理作业方式的提出及治理工艺的确定
4.1.2 治理范围的确定
4.1.3 治理完成后边坡稳定性评价
4.1.4 “整体挖除回填”治理方案效果分析
4.2 清理阶段划分
4.2.1 清理作业方式的提出及治理工艺的确定
4.2.2 “多台阶并行清理式”清理阶段
4.3 内排土桥搭建参数确定
4.3.1 桥面宽度
4.3.2 搭建位置
4.3.3 桥面高度
5 结 论
部分附图
图1 西二、锗煤露天矿相邻端帮间梯形台体现状
图2 相邻端帮到界边坡台体几何形态
图3 地质灾害隐患体治理范围
图4 两阶段清理方式示意
作者简介：
刘光伟，男，1981年生，辽宁沈阳人，中共党员，教授，博士生导师，现任计算机软件国家工程研究中心兼职教授，中国煤炭学会计算机通讯专业委员会委员，中国煤炭工业安全科学技术学会露天煤矿安全专业委员会委员，中国有色金属学会矿山信息化智能化专业委员会委员，辽宁工程技术大学“露天矿安全智能精准开采创新团队”负责人。荣获全国煤炭青年科技奖、全国煤炭五四青年奖章等奖项，入选辽宁省“百千万人才”人才工程、辽宁工程技术大学优秀青年教师提升计划—杰出人才。
研究方向
主要从事露天开采理论与技术、露天矿山生产过程智能管控等方面研究
主要成果
长期从事露天开采理论与技术、矿山智能科学与工程的教学和科研工作。近年来，先后主持国家自然科学基金（青年、面上）3项、辽宁省揭榜挂帅等纵向课题9项，完成横向课题60余项，获省部级一等奖4项、二等奖9项、三等奖6项，发表论文40余篇，授权发明专利4项，软件著作权12项，撰写专著1部，编写十三五规划教材1部。担任《煤炭学报》《煤炭科学技术》等期刊审稿专家，《中国矿业大学学报》《工矿自动化》等期刊的青年编委。
引用格式
刘光伟，涂俊雄，马显帅，等.相邻露天矿端帮断层带地质灾害隐患体治理方案[J].煤炭科学技术，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.
