矸石堆场风险评价基础资料

运矸轨道坡度为18°～20°。矸石山边坡体的坡面是被排弃的矸石散体在自重作用下形成的。形态主要取决于散体动摩擦效应，自然安息角38°～42°，单体高度一般20～60m。矸石山自然堆积，结构疏松，本质上说是不连续的散体材料。坡体稳定性主要取决于散体静摩擦效应，受矸石中炭分的自燃、有机质的灰化及硫分的离解挥发等作用，矸石山的稳定性普遍较差。矸石山应力-应变以塑性流动为主，无论堆放在河谷、平川还是丘陵地带，都属于不稳定体。如果矸石山堆积过高、坡度过大、受到人为开挖影响时或受到爆炸或暴雨侵蚀时，极易形成坍塌、滑坡、泥石流等重力灾害。矸石山失稳模式主要包括：311矸石山表层局部坍塌、错动;312矸石山内部滑坡。这类滑坡是指发生在排弃散体内部的滑坡，滑动面位于散体矸石内。在雨水或山体地表水的渗透下，矸石山体内部有机物、高岭土等的力学强度大幅度降低，因而在自重和外部荷载作用下发生滑坡;313矸石山沿原地表内部的软弱夹层滑移。矸石山堆放场地内部含有较厚的软弱层。由于软弱层强度及承载能力较低，当矸石山散体岩石荷载超过基底承载能力时，即会产生软弱夹层的滑坡;314沿原地表接触面滑坡。矸石山物料与原地表接

1触面之间的抗剪强度小于矸石山物料本身及原地面的抗剪强度时，易产生沿原地表接触面滑坡;315泥石流。实际上是以上滑移模式下矸石山滑体运动的一种表现形式。矸石山松散碎屑堆积物为泥石流提供了丰富的固体碎屑物源。在一定的地形地貌条件下，特定的水动力来源则会激发山体滑坡，然后快速转化成高速流动。

一般而言，较低的矸石山可能获得较大的稳定性。矸石山单体过高大，坡度过陡易产生跨塌。因此，矸石山的稳定堆高问题十分重要。当随矸石山高度增加，在上述因素影响下，要做矸石山完整的应力和应变的渐进性破坏分析几乎是不可能的。我们仅关心矸石山失稳时的极限高度，即只需求出最终达到塑性流动状态时所对应的稳定性程度，并不需要知道应力和应变如何随上述因素变化的具体量值。因此对矸石山稳定堆积高度的确定可考虑采用塑性力学极限分析上限法。极限分析法不受结构的几何形状和荷载情况复杂的影响，具有较为严密的理论基础，在分析过程中严格地遵循塑性力学理论。在破坏面及其上的应力分布不作事先的假设，即在求解边坡稳定过程中回避了不是精确确定的应力分布。应用时其求解过程比较简便，继承了传统极限平衡法特点，能给出一个简单、明了、实用的稳定性指标。并提供一个清晰的物理破坏模式图。

通过对重庆地区5个矿区12座矸石山现场勘测可知。矸石的自然休止角为38～42°，长期堆积经物理、化学固结等因素影响后，矸石山边坡角β最大为60～70°，最小30°左右。

2水是最为活跃的诱发矸石山失稳的因素。它通过3种途径起作用：影响基岩、散体的力学强度;产生孔隙水压力、静水压力和浮托力作用在边坡上;水位的变化引起渗透压力对矸石山变形与稳定性产生影响。

重庆南桐煤矿矸石山的稳定性分析及防治对策

（二）圆弧法定量分析

1、计算工况、参数的选取及计算结果稳定性计算中，考虑到雨季、暴雨状态下有可能变形，故分别计算天然和饱和工况下的稳定性。计算中，土体参数的选取为详勘的试验值，如三级矸石山天然状态下，重度取16.50kn/m3，内摩擦角φ取39.2°，粘聚力c取2.6kpa；饱和状态下，三项参数则分别取16.65kn/m

3、37.4°、2.1kpa。