矿山开采引发滑坡粗略分析

摘要：本文以大方县凤山乡新民矿滑坡为例，在对该滑坡地质环境和变形特征的基础上，对滑坡的成因机制，变形破坏模式及发展趋势进行了进一步分析。滑坡现处于整体蠕动变形滑移阶段，局部已滑移并堆积于滑坡前缘，矿山开采是诱发失稳破坏的主导因素，滑坡深部为煤矿采空区，煤矿开采导致岩土体应力改变，产生变形，最后针对滑坡体可能沿剪出口发生变形破坏等特征提出了相应工程防治建议。

关健词:矿山开采；应力变化；成因分析；滑坡变形

Abstract: This paper in Dafang County Fengshan Xiang Xinmin mine landslide as an example, based on geological environment, the landslide and deformation characteristics, the formation mechanism of landslide, deformation was further analysis on failure mode and development trend. The landslide is in the creeping deformation slip stage, the local has slip and the accumulation in the landslide front, mining is induced factor leading to deformation and failure of landslide, the deep coal mining area, resulting in soil and rock stress change, deformation of coal mining, according to the landslide body can along the shear deformation and failure characteristics of exports the treatment measures are put forward corresponding engineering.

Key words: mining; stress; cause analysis; landslide deformation

中图分类号：TD8 文献标识码： A文章编号：

1 前言

随着贵州工业化，城镇化的发展，对资源量的需求不断加大，矿山开采力度也不断加大，因此引起的地质灾害也不断增多，矿山开采引起的地质灾害主要有：滑坡，崩塌，泥石流。大方县凤山乡新民煤矿开采引起新滑坡，该滑坡导致1km乡村公路受阻，12000m2牧场受损，并淹埋数支绵羊，造成了很大的经济损失和不利的社会影响。本文根据滑坡体的岩土结构分析了滑坡的变形原因，得出了矿山采空引起岩土应力变化是造成滑坡变形的主要原因。并对滑坡提出了相应的治理方案建议，这对今后该类工程的设计和施工具有一定的借鉴意义。

2 滑坡基本概况

2．1滑坡形态

滑坡在平面形态上总体呈长方形，南北向展布，根据滑坡区变形特征、滑坡物质组构及地形地貌特征，将该滑坡从北至南分为三个区（滑坡Ⅰ区、滑坡Ⅱ区、滑坡Ⅲ区）。滑坡体纵长平均约58m，横宽约180m，滑体平均厚度约3.5m，滑坡体积约4.2万m3，属堆积层（土质）推移式小型滑坡。

地貌上滑坡区整体上东高西低，北略高于南，最高海拔1960m（黄海高程）,最低海拔1919m，相对高差41m，为斜坡地貌，坡度25°～35°，滑坡前缘为缓平台，后缘以上为陡崖。

2．2滑坡岩土体结构

根据天然露头的滑动土体及勘探（钻探、井探）成果表明，滑体物质为碎石土为主，偶夹巨块石，浅黄色，碎石含量约60%，粒径3cm～30cm，碎、块石以崩积的粉砂质泥岩和泥岩岩块为主，崩积源是滑坡后侧陡崖，厚度变化大，块碎石分布不均，大小不均，分选性差。该层厚2.0～4.0m，结构松散至稍密，表层20cm为耕植土。滑带土主要为黄色，灰褐色粘性土夹碎块石组成，在滑坡的中部与上部，滑带位于松散层（崩塌堆积层的碎石土）与下覆黄色粘性土接触面附近，而在滑坡前缘，滑带位于碎石土中。滑带土厚度3～8cm，呈软塑状。碎石成分主要为泥岩，含量约15%左右，呈次棱角状或片状。据钻探、探井揭露：滑床为黄色、灰绿色、灰褐色粘土夹碎石，呈软塑～可塑状，碎石含量约20%，粒径1～5cm,成分为粉砂质泥岩，泥岩。滑床底部为二叠系龙潭组的泥岩夹煤层。

2．3滑坡地下水特征

该区地下水类型主要为表层孔隙水和基岩裂隙水，松散孔隙水主要赋集在第四系松散崩坡积层内，由于该区第四系松散层较后，第四系松散层含水较好，在区内地形突变处有多处泉水出露；基岩裂隙水赋存于三叠系下统夜郎组（T1y）、二叠系上统龙潭组（P3l）地层的砂岩，泥岩中。

该区地下水主要接受大气降雨的补给，大气降水大部分以坡面流的形式最终汇于溪沟排泄，小部分通过地表孔隙，裂隙入渗为地下水，勘查区地下水流向为由东向西，运移通道为孔隙以及风化裂隙、构造裂隙等，最终受地形地貌、地层岩性的控制以泉的形式排泄于溪沟边缘。

由于该区第四系松散层较厚，其下伏二叠系上统龙潭组（P3l）地层具有相对隔水性，使水体在第四系中滞留，地下水位埋藏较浅，使土体长期处于地下水的浸润中，特别是在基岩面与土体接触带上，地下水富集，对土体的软化作用强烈，这是该区滑坡形成的重要因素之一。

勘察区影响滑坡稳定性的地下水类型主要为松散岩类孔隙水，由于其埋藏深度较浅，勘察过程中，在其前缘钻探、探井施工时地下水稳定水位在1.5～4m。

3滑坡体变形特征及成因机制分析

3．1变形特征

根据滑坡变形情况，将该滑坡从北至南分为三个变形区（滑坡Ⅰ区、滑坡Ⅱ区、滑坡Ⅲ区）。现对三个变形区分述如：

滑坡Ⅰ区（弱变形区）：该区目前的变形相对较弱，后缘变形明显，后缘裂缝近南北走向，长83m，延伸性好，最宽达1.1m，向东下错高度最大达1.3m，前缘有鼓胀现象。

滑坡Ⅱ区（强变形区）：该区已经滑动，滑动土体堆积于滑坡前缘及公路一线，经初步估计，已滑动土体方量约2400m3。滑坡后壁高7m，两侧缘高2.3m，从该变形迹象看，可初步判断该滑坡的滑体厚度，滑体、滑带及滑床物质成分。

滑坡Ⅲ区（弱变形区）：后缘变形明显，后缘裂缝近南北走向，长105m，延伸性好，最宽达1.2m，向东下错高度最大达2.5m，可测深最高达1.2m，裂缝由北至南变形逐渐减弱，直至最南端尖灭，中后部出现较多裂缝。前缘鼓胀裂缝北东走向，裂缝长21m，宽5～12cm，可测深5～10cm。

由以上变形情况知，滑坡整体后缘变形严重，中部和前缘变形轻微。

3．2成因机制分析

综合分析滑坡形成及影响因素，主要有以下几种：

1、脆弱的工程地质条件

滑坡区松散堆积层厚度较大，坡度较陡，为滑坡的形成提供了较大的可能性。滑坡区有大量的崩塌堆积体，厚2～4m，为重力堆积层，这为滑坡的不稳定性提供了物源。堆积层下部为第四系残坡积粘土层，厚达18.7m,呈软～可塑状，顶部与崩塌堆积层接触带为滑坡的滑动面所在层位。

2、矿山开采的影响

滑坡区位于大方县凤山乡新民煤矿的矿区范围内（见图1）。据收集资料《贵州省大方县凤山乡新民煤矿资源储量核实报告》知：矿区面积1.25204 km2，矿区总资源量501万吨，年开采量15万吨。

由于滑坡所处位置底部为矿山开采形成采空区，采空区上覆岩体在自重和上覆岩土体的压力作用下，产生向下的弯曲与移动，当顶板岩层内部形成的张拉应力超过岩层的抗拉强度极限时，直接顶板发生断裂、跨塌、冒落，接着上覆岩

层相继向下弯曲、移动，随着采空范围的扩大，受移动的岩土层也不断扩大，从而使地表斜坡上的土体发生位移，错落，进而形成滑坡。矿山开采形成采空区是导致该滑坡形成的主要因素。

3、大气降雨的影响

滑坡区降雨量大，全年各个月分基本均有降雨，尤其是每年5～10月份的持续性强降雨，对滑坡上松散堆积物质进行剧烈的冲刷和渗透，一方面增加了坡体物质的重量，同时也容易使坡体松散物质内部形成贯通性比较好的破裂面，促使了滑坡的形成。

4、人类工程活动

坡体上牧场开垦、滑坡前缘公路修建等人类工程活动，对坡体有改造破坏的作用。

综上所述：该滑坡的产生主要是受矿山开采的影响所导致。

变形破坏机制分析

4．1破坏模式分析

该滑坡是受深部采空影响，导致底板岩体应力发生变化，以至垮塌，滑坡前缘底部发生塌陷后，随之牵动地表土体滑动（见图2）。

4．2发展趋势

自从该滑坡体滑动以来，变形不断加剧，且滑坡中段局部已完全滑移，若矿山继续开采，滑坡范围将不断扩大，且滑坡后缘裂缝较深，降雨注入后也会加剧滑坡下滑力度。

结语

通过对大方县凤山乡新民煤矿滑坡变形破坏机制的分析，得出以下结论：

1、滑坡发育于第四系崩坡积层中，滑带面位于崩塌堆积层与残坡积层分界面；

2、导致滑坡滑动的主要因素为深部煤矿开采引起岩土应力改变，塌陷牵动地表土体滑移；

3、滑坡规模不大，但危害较大，建议结合实际情况，因害设防，采取封闭道路的，避开地质灾害为主的方案保障过路人员及车辆的人命安全；

4、对该滑坡立即开展监测工作。

参考文献

[1]《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T 0218-2006)

[2] 余学义、赵兵朝.滑坡区下煤层开采与综合治理.（长安大学学报）2006.