1、张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用不同尺度地质构造对露天矿边坡稳定性有重要影响。大尺度的区域地质构造直接影响了区域稳定性，如区域构造比较复杂、断裂和新构造运动发育的地区，边坡整体稳定性差；中等尺度的褶皱使得岩体产状发生变化，不同的岩体产状对边坡稳定性有较大影响，断层造成两侧岩体挤压破碎，强度下降，边坡稳定性较差，若断层和边坡倾向一致，易沿断层面产生滑动；小尺度的岩石层面和层理相互切割，使得岩体破碎，易于沿层面和节理面发生滑动，不利的结构面组合还易产生楔形滑动等复杂失稳模式。这些地质构造分别从不同尺度上影响着边坡的稳定性。云南北衙超大型金多金属矿集区为矽卡岩型-热液型矿床1-4，其中
2、万峒山矿区累计探明 Au 资源*收稿日期：2022-05-29作者简介：周癸武（1978-），男，江西安福人，高级工程师，主要从事地质勘探及矿山地质相关研究工作。通讯作者：李其在（1975-），男，云南腾冲人，高级工程师，主要从事地质勘探及管理工作，E-mail：Z。Feb.2023Vol.52.No.1（Sum 298）2023 年 2 月第 52 卷第 1 期（总第 298 期）云南冶金YUNNAN METALLURGY不同尺度地质构造对露天矿边坡稳定性的影响以北衙万硐山露采区为例*周癸武1，李其在1，吴振君2，牛学永1，杨世珍1（1.云南黄金矿业集团股份有限公司，云南 昆明 650299
3、；2.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071）摘要：以云南北衙超大型金-多金属矿集区万硐山露采区为例，研究了不同尺度构造对露天矿边坡稳定性的影响，考虑不同尺度地质构造对边坡稳定性的综合影响，将露天矿边坡划分为四个工程地质分区，为边坡境界优化提供了可靠依据，对不同工程地质分区边坡分别提出了安全控制建议。研究成果可为地质构造复杂的露天矿边坡稳定性研究提供借鉴和参考。关键词：露天矿；边坡稳定性；地质构造；空间关系；工程地质分区中图分类号：TU413.9文献标识码：A文章编号：1006-0308（2023）01-0013-08Influence of Ge
4、ologic Structure with Different Dimension on Strip Side SlopeStability-Taking Wandongshan Open Mining Area as ExampleZHOU Gui-wu1,LI Qi-zai1,WU Zhen-jun2,NIU Xue-yong1,YANG Shi-zheng1(1.Yunnan Gold&Mineral Group Co.,Ltd.,Kunming,Yunnan 650299;2.State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical E
5、ngineering,Institute of Rock and Soil Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan,Hubei 430071,China)ABSTRACT：Wandongshan open mining area for oversized gold-polymetallic ore mining agglomeration in Beiya of Yunnan wastaken as an example,the effect of different dimension and structure on side slope
6、stability of strip mine was studied;the side slope ofstrip mine was divided into four engineering geological subareas,it provide reliable basis to slope realm optimization,and it also makerecommendations for security controls of different engineering geological subarea.Study results can provide refe
7、rence and consulting toside slope stability of strip mine with complex geologic structure.KEY WORDS：strip mine;side slope stability;geologic structure;spatial relationships;engineering geological subarea13Feb.2023Vol.52.No.1(Sum 298)2023 年 2 月第 52 卷第 1 期(总第 298 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY约 270 t5，目前开采深度
8、已超过 400 m，露天矿边坡规模巨大，其成矿机制与地质构造关系密切，区域地质构造单元控制了地层、岩浆岩及矿带的展布1，断层是矿体的主要赋存部位，是重要的控矿、容矿构造2-3。由于成矿环境与地质构造关系密切，大尺度的区域断裂2，4、中等尺度的断层和褶皱6，7、小尺度的岩石层面和节理等地质构造均较为发育8-10，地质构造的发育程度对露天矿边坡稳定性较大11，弄清不同尺度的地质构造特征及其对边坡稳定性的影响，对露采设计、安全、经济采矿有重要的意义。以北衙万硐山露采区为例，研究了不同尺度地质构造对露天矿边坡稳定性的影响，综合考虑不同尺度地质构造的影响，划分了工程地质分区，提出了安全控制建议，为露天采
9、场境界优化设计提供了可靠依据。1大尺度断裂特征及其对露天矿边坡稳定性的影响北衙万硐山露采区大地构造属上扬子古陆块西缘，夹持在 NNW 向金沙江-红河断裂、近 SN向宾川-程海断裂和 NE 向丽江-木里断裂三大断裂之间（图 1）。燕山-喜马拉雅期，金沙江-红河走滑断裂自新生代从右行-左行-右行交替活动，宾川-程海断裂和丽江-木里断裂为左行走滑推覆断裂，规模巨大，活动历史久远1-2。三大断裂虽规模巨大，但离矿区较远，最近距离在（2350）km之间，因此，断裂本身对万硐山露采区边坡的整体稳定性影响不大，区域稳定性较好，但三大断裂控制着矿区的地层发育、褶皱变形、岩浆活动及各类矿产的形成与分布。地层的分
10、布、褶皱、岩浆岩对边坡局部稳定性有不同程度的影响，如三叠系中统北衙组灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩，风化后强度较低，对边坡局部稳定不利；石英正长斑岩风化后岩体强度减弱，遇水极易软化，对边坡局部稳定有不利影响。2中等尺度地质构造及其对露天矿边坡稳定性的影响2.1断层特征及其对露天矿边坡稳定性的影响北衙万硐山露采区内断层和褶皱均较为发育6-7。通过现场调查得到主要断层产状和规模见表 1 和图 2，近南北向断层主要有 F6及其分枝F6-1、近北东向的 F30和近东西向的 F31。F6断层向西陡倾，与露天矿边坡大角度相交或反倾（表 2），对边坡整体稳定性影响较小，不易产生大面积的滑坡，但断层破碎带岩体破碎
11、，沿断层局部破碎处易发生垮塌；F6-1断层分布于露采区北部，倾向与露天矿边坡相反，不易产生整体滑坡，但侵入的石英正长斑岩风化程度较高（图 4a），且含有高岭土，遇水易膨胀、软化，雨季易造成垮塌及小面积滑坡；F6与 F6-1断层交汇部位长约 200 m，宽约为（80100）m，图 1万峒山矿区断裂分布Fig.1Fracture distribution of Wandongshan mining area性质规模/m张性500编号产状F31近 EW087张性及压性4 000F6-1近 SN26028080F30NE2705080张性500走向倾向/（）倾角/（）F6近 SN26028080张性及
12、压性4 000表 1万硐山露采区断层分布Tab.1Fault distribution of Wandongshan strip mining area14张杰，等：膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用表 2F6断层产状与露天矿边坡产状对比Tab.2Comparison between attitude of rock F6fault and side slope of strip mine/（）倾向夹角坡面与断层面夹角备注22057断层采场位置断层产状坡面产状走向夹角南西0270758815050566015152西部02708488291195129北西320230754113150999
13、87北西1506045219129546929152顺倾北西0270848832122493214855反倾F6西部02708488232142555212863西部02708288226136524613461走向倾向倾角走向倾向倾角南西0270748814848595822257反倾图 2北衙万硐山露采区断层和褶皱分布Fig.2Fault and wrinkles distribution of Wandongshan strip mining area第四系沉积物第三系上新统三营组砂砾岩、含砂砾粘土岩三叠系中统北衙组白云质灰岩、泥质灰岩、灰岩三叠系下统青天堡组粉砂岩、细砂岩二叠系上统峨眉
14、山组（P2e）玄武岩石英正长斑岩煌斑岩隐爆角砾岩矿体构造破碎带向斜万硐山矿区范围万硐山开采境界X1.北衙村向斜X2.锅厂河向斜B1.万硐山背斜地质界线不整合地质界线不明性断层正断层逆断层背斜周癸武，等：不同尺度地质构造对露天矿边坡稳定性的影响以北衙万硐山露采区为例15Feb.2023Vol.52.No.1(Sum 298)2023 年 2 月第 52 卷第 1 期(总第 298 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY岩体极为破碎，遇水易极软化，边坡稳定性较差（图 4b）；F30断层走向与边坡近于垂直，对坡面整体稳定影响较小，但断层破碎带岩体胶结程度一般，沿破碎带及其旁侧边坡局部可能产生
15、崩塌现象；F31断层位于采场西侧边坡中部，走向与边坡垂直相交，沿断层面难以产生较大面积滑坡，对边坡整体稳定影响较小，但侵入斑岩中的长石风化后蚀变为高岭土，遇水易软化，易产生小范围的垮塌现象。调查发现，矿区断层以张性断层为主，张性断层面一般较粗糙、断层带较宽或宽窄变化悬殊，其中填充有岩脉、矿脉和构造角砾岩等，胶结较差，和断层两侧岩石相比，强度较低，是一个明显的软弱条带，不利于边坡稳定。F6和 F6-1断层性质较为复杂，既表现为张性，也表现为压性。由于断层填充物较为松散，渗透性较大，易于成为渗流通道，同样不利于边坡稳定。但由于断层的倾角均较大，近直立分布，露采过程中不容易形成沿断层带的滑动破坏，对
16、边坡整体稳定性影响较小。2.2褶皱特征及其对露天矿边坡稳定性的影响北衙万硐山露采区西部为北衙向斜，中部为万硐山背斜，东部为锅厂河向斜，北部为万硐山背斜。万峒山背斜（图 5）轴向近南北、长约1.5 km，倾向西-北西，轴向西翼出露地层 T2b1-T2b5，宽（300500）m，倾角 1540；东翼出露地层为灰岩，宽（300500）m，倾向北东-南东，倾角 1540，背斜轴部附近由于地层弯曲形成破碎带，核部为石英正长斑岩体、矿体、矽卡岩等。露采区位于背斜核部及两翼，东西向边坡与地层的倾向相反，南北向边坡和地层构成正交，总体上褶皱特征有利于边坡稳定，不易形成较大范围的顺层滑动破坏。露采区北部为背斜核部岩组，岩体完整性较差，强度较低，对局部边坡稳定性不利。图 3万硐山露采区断层分布图Fig.3Fault distribution of Wandongshan strip mining area图 4F6-1断层及 F6与 F6-1交汇部位Fig.4F6-1fault and F6and F6-1junction图 5万硐山背斜核部照片Fig.5Arch core photo of Wandon
