內蒙古烏努格吐山銅鉬礦露天采場邊坡工程地質特征及破壞類型

郭昂青

黑龍江省齊齊哈爾礦產勘查開發總院，黑龍江齊齊哈爾161006

內蒙古烏努格吐山銅鉬礦露天采場邊坡工程地質特征及破壞類型

郭昂青

黑龍江省齊齊哈爾礦產勘查開發總院，黑龍江齊齊哈爾161006

通過對烏努格吐山銅鉬礦露天采場邊坡自然背景條件、巖體結構類型、巖石力學參數、工程地質巖組特征、結構面特征、邊坡工程地質分區、邊坡穩定性評價、邊坡破壞類型及規模等論述，闡明了露天采場邊坡工程地質特征.邊坡穩定性計算結果表明，A區A-A′剖面、C區E-E′剖面穩定性計算結果不能滿足安全系數的要求，其他區邊坡總體穩定性較好.露天采場現處于生產建設階段，邊坡正處于剝離形成過程中，邊坡幾何形態保存較完整，僅局部出現小型崩塌、垮塌、粒狀解體、楔形破壞、地裂縫和大氣降水沖刷等.尚未出現較大規模破壞，現狀邊坡總體穩定，基本可代表未來邊坡的破壞類型和穩定狀態.

露天采場；邊坡；工程地質特征；破壞類型；烏努格吐山；內蒙古

1 礦區概況

1.1 基本概況

烏努格吐山銅鉬礦區位于內蒙古滿洲里市西南24 km，距新巴爾虎右旗146 km，行政區劃屬內蒙古新巴爾虎右旗呼倫鎮管轄，礦區面積9.84 km2.銅金屬儲量300×104t，鉬金屬儲量60×104t，為我國第四大銅鉬伴生礦床.礦山二期工程建成投產后，企業將發展成為日處理礦石量7.5×104t，年產銅金屬7×104t，鉬金屬7500 t，實現年產值近40億元.

烏努格吐山銅鉬礦為露天開采，露天采場設計東幫邊坡最高標高858.00 m，采場坑底標高225.00～ 240.00 m，設計終了邊坡最大高差約為578 m，屬于高陡邊坡.露天開采終了境界圈定的采場尺寸為：上口3640m×1330m，下口1360m×160m，封閉圈標高735m.露天采場目前最低開采水平為735 m，最高開采標高為855 m，形成高15 m的10個臨時臺階（735、750、765、780、795、810、825、840、855和870 m），現露天采坑深135 m.

1.2 氣候特征

礦區地處中緯度地區，屬于溫帶半干旱大陸性氣候.據滿洲里氣象站53年資料（1957～2009年），年平均降水量287.70 mm，降水多集中在6～8月份，占全年的74.3%，最大一日降水量97.5 mm（1995年）；年平均蒸發量為1457.10 mm，是降水的5.1倍；年平均氣溫為-0.70℃；絕對平均濕度為5.4 mm；季節凍土最大深度為3.89 m；風向多為西南風，月平均風速4.9 m/s.

1.3 地形地貌特征

礦區地處低山丘陵區，山勢走向北東，一般標高750 m左右，總體來說山勢平緩，地形開闊.礦區北段最高為大里圖山889.5 m，礦區南段烏努格吐山862.8 m，最低處標高650.7 m.山坡自然坡度多在9.2～18.4°之間.由于礦山露天開采，原北礦段的大里圖山已變成深達135 m弓形不規則凹地.

2 地質背景特征

2.1 巖體組成

礦區表層主要由第四系殘坡積亞黏土和碎石組成，厚度1～38 m.溝谷中分布有亞黏土、砂、礫石等松散堆積物，厚度小于30 m.第四系下部主要由燕山早期和燕山晚期侵入巖組成.

（1）燕山早期侵入巖：廣泛出露于礦區范圍內，稱烏努格吐山巖體，約占礦區面積的60%以上，鉀-氬法同位素年齡176.9～201.0 Ma.巖體主體巖性為黑云母花崗巖，是礦區主要含礦圍巖.

（2）燕山晚期侵入巖：①次流紋質晶屑凝灰熔巖，燕山晚期第一次侵入形成，屬成礦期前火山碎屑熔巖管道相.出露于礦區560～640地質勘探線北西端，呈北西向略有拉長的陡立巖筒狀產出.地表出露長約800 m，平均寬約600 m，面積0.48 km2.主體巖性為次流紋質晶屑凝灰熔巖.②次斜長花崗斑巖，燕山晚期第二次侵入形成，屬成礦期次火山巖管道相，出露于礦區的中部.地表出露長950m，平均寬470m，面積0.42km2.平面上呈北東延長不規則的橢圓狀，剖面上為陡立的斜筒狀.主體巖性為次斜長花崗斑巖，是本礦區主要攜礦巖體.鉀-氬法同位素年齡138 Ma.③次英安質角礫熔巖，燕山晚期第三次侵入形成，屬成礦期后次火山侵入角礫巖筒相，出露于礦區的南部.地表出露長3100 m，平均寬600 m，最寬處1000 m，最窄處僅80 m，面積約1.25 km2.呈陡立巖筒狀產出.巖性以次英安質角礫熔巖為主體，對礦體起破壞作用??雷國偉，等.烏努格吐山礦區銅鉬礦勘探報告.2006..

2.2 地質構造

礦區位于中生代陸相火山盆地邊緣的古隆起部位.區域性北東向額爾古納-呼倫深斷裂在礦區東側約25 km處通過.受其影響，旁側次一級斷裂構造十分發育.礦區主要斷裂系統為北東向、北西向和近東西向3組.從形成時間和穿插關系來看，北東向斷裂形成早，近東西向斷裂形成晚于北東向斷裂，早于北西向斷裂，北西向斷裂形成較晚??張鵬程，等.烏努格吐山礦區銅鉬礦南礦段補充勘探報告.2010..

（1）北東向斷裂：為礦區主要斷裂，屬壓扭性，具長期繼承發展特點.早期北東向斷裂與北西向斷裂交匯部位不僅控制火山機構的形成，而且為次斜長花崗斑巖侵入提供了構造空間.北東向斷裂有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F10、F11、F12、F16、F18、F19、F20.

（2）近東西向斷裂：位于溝谷中，走向長2800 m，傾向350～20°，傾角70～80°，屬于張扭性平移正斷層，破壞了環形礦帶的連續性.以F7斷層為界，分為南北2個礦段.根據巖石蝕變帶及礦體被錯斷的距離，可知南礦段相對向西平移和抬高，北礦段相對向東平移和下降，水平錯距600～700 m，垂直位移不大，有斷層角礫存在.此外，近東西的斷裂還有F9、F13、F14、F15、F17.

（3）北西向斷裂：地貌上為溝谷地形，在南東端地表見斷層角礫巖分布，傾向70°，傾角60～70°，沿走向長大于2000 m，破壞礦體和巖體空間連續性.北西向斷裂有F8.

（4）環形斷裂：圍繞火山管道發育有斷續環形斷裂，在北礦段東部出露顯著，產狀變化與火山管道產狀相吻合，傾角65～80°.有次斜長花崗斑巖枝（體）、流紋斑巖和安山玢巖巖脈充填.

2.3 巖石蝕變

礦區具有典型的斑巖銅鉬礦床蝕變特征.以次斜長花崗巖體為核心，呈環狀面型蝕變分帶明顯，與礦化關系極為密切.北礦段蝕變帶長2500～2800 m，寬200～350 m；南礦段長2000～2600 m，寬1000～1800 m.礦區地表蝕變范圍達7 km2左右.北礦段和南礦段原是一個統一的環形蝕變帶，被F7平移正斷層、F8斷層和次英安質角礫熔巖破壞.

根據標型蝕變礦物類型、組合特征、連續發育程度以及礦化的關系，將礦區蝕變劃分為3個帶：（1）石英-鉀長石化帶；（2）石英-絹云母-水白云母化帶；（3）伊利石-水白云母化帶?.

伊利石化、水云母化、鉀長石化蝕變是邊坡巖體強度降低的主要因素，伊利石化、水云母化、鉀長石化強蝕變巖石具有遇水易軟化、崩解、粒狀解體等不良工程地質特征，長期暴露地表往往表現為散體狀結構.因巖石多成松軟土狀，強度低，其穩定性差，露天采場邊坡易發生圓弧形破壞，對未來相關區段邊坡的穩定性影響較大.

2.4 水文地質條件

2.4.1 地下水類型

（1）第四系孔隙水：主要分布在礦區北部和西部的溝谷中.含水層由沖洪積砂礫石組成，含水層厚度6.7～17.2 m，水位埋深7.9～8.4 m，水位746.86～736.36 m，水位年變幅1.0 m左右.單位涌水量0.173～0.622 L/s·m，為中等富水性.滲透系數2.84～7.60 m/d，為良透水.該含水層對露天采場邊坡穩定性影響小.

（2）基巖風化裂隙水：礦區均有分布，水位埋深6.45～64.0 m，水位725～798 m，含水層厚度7.4～80.9 m，平均厚38.1 m；單位涌水量0.001～0.235 L/s·m，屬弱富水性—中等富水性.滲透系數0.002～1.050 m/d，為弱透水—半透水.地下水水位年變幅1.25～3.53 m.該含水層對露天采場邊坡穩定性影響小.

（3）構造裂隙水：主要分布在構造破碎帶及影響帶中，平均厚度8.0～30.3 m，水位729～798 m，單位涌水量0.001～0.780 L/s·m，屬弱富水性—中等富水性.滲透系數0.005～2.460 m/d，為弱透水—良透水.水位年變幅0.92～1.01 m，為礦床直接充水含水層.從現有露天采場邊坡工程地質測繪看，構造裂隙水對邊坡的穩定性影響很小.

2.4.2 地下水補給徑流排泄條件

區內地表水體極不發育，大氣降水是礦區地下水的唯一補給來源.基巖裸露區和槽探開挖區，降水通過基巖風化裂隙滲入補給地下水.地下水的運動主要受巖性、地質構造、地貌因素的控制，地下水流向總的趨勢是由北東流向南西.地下水的排泄以地下側向徑流和人工開采為主，其次是露天開采對地下水的疏干.現露天采場邊坡裂隙中只有極少量地下水流出，對露天采場邊坡不構成威脅.

礦體大部分位于侵蝕基準面以下，地形有利于自然排水，露天采坑地下水易于疏干.根據鉆孔地下水水位監測資料，地下水類型主要為基巖風化帶裂隙潛水，在終了邊坡不存在較高水頭的地下水，即相對靜止水位以下的地下水對邊坡的穩定性影響不大.

3 露天采場邊坡工程地質特征

3.1 邊坡巖體結構類型

巖體結構反映巖體的完整性與破碎程度.根據采場邊坡工程地質測繪及工程地質孔資料，將巖體劃分為整體狀、塊狀、鑲嵌狀、碎裂狀、散體狀和松散狀6種結構類型［1］.由于露天采場邊坡巖體結構差異性較大，節理裂隙發育、分布不均，大部分巖體結構類型介于兩種結構類型之間.因此，除了將散體狀結構和松散狀結構單獨劃分之外，整體狀結構、塊狀結構、鑲嵌結構和碎裂結構難以單獨圈定，采用塊狀-整體狀結構和鑲嵌-碎裂結構兩種過渡類型表示??郭昂青，等.內蒙古烏努格吐山銅鉬礦露天采場邊坡巖土工程勘察報告.2011..

3.2 巖石力學參數

根據61組巖石物理力學樣品試驗測試結果，經綜合分析整理，取其平均值作為本次推薦的巖石力學參數指標（見表1）.由表1可以看出，微風化帶和未風化帶巖石強度高，構造破碎帶和蝕變帶巖石強度較低，構造破碎帶巖石強度最低.

表1 巖石力學參數推薦值一覽表

表1還可以證明相同圍壓下干燥試樣的抗壓強度均高于飽水試樣的抗壓強度這一規律，這是因為干燥試樣顆粒間的黏聚力和摩擦力較大的緣故.飽水對巖石具有一定的軟化作用，降低了試樣的強度.另外，飽水從一定程度上也降低了巖石的剛度，增加了巖石的柔性［2］.試樣的軟化系數均小于0.75，軟化性相對強，同時也可以說明其抗凍性和抗風化能力相對弱［3］.

3.3 工程地質巖組

根據露天采場巖體巖石的堅硬程度、巖性、完整程度、風化、蝕變等特征劃分為4個工程地質巖組.

（1）較堅硬—堅硬塊狀整體狀結構工程地質巖組：該工程地質巖組主要分布在微風化帶-未風化帶巖體中，巖石單軸飽和抗壓強度36.0～88.0 MPa，屬較堅硬—堅硬類巖石.巖體較完整，以塊狀整體狀結構為主，結構面不發育，呈閉合狀態，結構面平均密度2.9條/m.

（2）較軟—較堅硬鑲嵌碎裂結構工程地質巖組：主要分布在弱風化帶巖體中，巖石單軸飽和抗壓強度21.5～54.6 MPa，屬較軟—較堅硬巖類巖石.巖體不完整，以鑲嵌碎裂結構為主，結構面較發育，呈閉合狀態，結構面平均密度3.1條/m.

（3）軟—極軟散體狀結構工程地質巖組：主要分布在強風化帶和構造破碎帶中，巖石單軸飽和抗壓強度小于2.15 MPa，屬極軟巖類巖石.巖體不完整，以散體狀結構為主，結構面極發育，呈閉合-張開狀態，結構面平均密度8.7條/m.

（4）松散狀結構工程地質巖組：主要分布在強風化帶以上，主要為第四系殘坡積物，厚度1.0～38.0 m，呈松散狀結構.上部為粉質黏土，具中等壓縮性，承載力特征值200 kPa；下部礫砂或角礫，中密，標準貫入擊數19.8擊/30 cm，重型動力觸探22.4擊/10 cm，承載力特征值250 kPa??郭昂青，等.內蒙古烏努格吐山銅鉬礦露天采場邊坡巖土工程勘察報告.2011..

根據鉆孔資料，未來終了邊坡下部巖體一般由強度較高和完整性較好的Ⅰ類巖組構成，邊坡穩定性較好；中部邊坡巖體一般由Ⅱ、Ⅲ類巖組構成，夾破碎和強度較低的Ⅳ類巖組構成，其邊坡穩定性一般，視邊坡的不同部位差異性較大；邊坡上部強風化帶巖體強度低，為軟—極軟散體狀結構工程地質巖組，巖體完整性和均一性差，邊坡穩定性較差.總體而言，終了邊坡中上部巖體（因剖面不同標高有所變化）存在似圓弧破壞的可能.

3.4 結構面特征

露天采場內結構面比較發育，長度大于500 m的劃分為Ⅱ級結構面，在礦區屬于區域性構造，共有F1、 F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8Ⅱ級結構面.長度在500～20 m的劃分為Ⅲ級結構面，共有F10、F11、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F19、F20、F21Ⅲ級結構面.長度小于20 m的劃分為Ⅳ結構面，主要為環狀結構面.

根據本次節理裂隙測量統計，露天采場節理裂隙優勢方位主要是：走向以40～50°、330～340°、70～80°為主，傾向以240～250°、130～140°、290～300°為主，傾角以70～80°、60～70°、80～90°為主.

綜合分析認為，未來終了邊坡面附近分布的Ⅲ級和Ⅳ級結構面是造成邊坡局部破壞的主要因素之一，主要表現為小規模的單臺階平面破壞、楔形破壞和傾倒破壞等.另外，普遍發育的節理裂隙是破壞巖體完整性、降低巖體強度的主要因素，對邊坡穩定性的影響較大.

3.5 工程地質分區

根據露天終了邊坡形態，并綜合考慮邊坡巖性、巖體結構、結構面（節理面和斷層）等因素，將露天采場邊坡進行工程地質分區.本次將邊坡劃分為5個工程地質分區（見圖1）.

A區：該區位于采場東幫，巖性以黑云母花崗巖為主，局部出露花崗斑巖，邊坡面平順，呈南北走向.AA′（見圖2）剖面和B-B′剖面為該區控制性剖面.F4斷層走向長2000 m，傾向延深840 m，傾向290～325°，傾角75°，沿斷層產生幾米至十幾米寬的擠壓破碎帶，見斷層泥，并有晚期流紋斑巖等脈巖充填.該斷層在該區出露，位于A-A′剖面和B-B′剖面之間，并且傾向發生改變，在A-A′剖面控制區域傾向與邊坡走向近似平行.由于其傾角較陡，不會直接構成邊坡滑動面.A-A′剖面+630 m標高以上存在破碎帶，其傾向與邊坡傾向一致，傾角較緩，該處邊坡組合臺階破壞類型受該破碎帶控制，為折線型破壞類型.

B區：該區位于采場南幫，巖性以次斜長花崗斑巖和次英安角礫熔巖為主，邊坡總體形狀呈凸形.C-C′剖面和D-D′剖面為該區控制性剖面.F1斷層走向長1300 m，傾向320°，傾角55～65°，傾斜延深達500 m，沿斷層兩側有擠壓破碎和流紋斑巖及安山斑巖充填.該斷層在該區與邊坡面的走向平行，但傾向相反，因此對該邊坡穩定不構成直接影響.

圖1 烏努格吐山銅鉬礦露天采場工程地質略圖Fig.1 Engineering geological sketch map of the open pit of Wunugetushan Cu-Mo mine1—工程地質分區編號（code of engineering geological zone）；2—第四系（Quaternary）；3—黑云母花崗巖（biotite granite）；4—次流紋質晶屑凝灰熔巖（sub-rhyolitic crystal fragment tuff lava）；5—次斜長花崗斑巖（sub-plagiogranite porphyry）；6—次英安質角礫熔巖（sub-dacitic brecciated lava）；7—脈巖（dike）；8—鉆孔編號（borehole code）；9—工程地質分區界線（boundary of engineering geological zone）；10—斷層及編號（fault and code）；11—破碎帶（fracture zone）；12—破碎帶產狀（occurrence of fracture zone）；13—工程地質剖面線（engineering geological section）；14—地質界線（geological boundary）；15—蝕變界線（boundary of alteration）；16—露天采場界線（boundary of open pit）；17—現露天采場范圍（present open pit）

C區：該區位于采場西南幫，巖性以黑云母花崗巖為主，邊坡總體形狀平順.E-E′剖面和F-F′剖面（見圖3）為該區控制性剖面.該分區內有F4、F5、F16存在，走向均與邊坡面平行，傾向與邊坡傾向一致.但對該區最終邊坡可能產生影響的是F4斷層.在E-E′剖面，F4斷層對+220～+385區域組合臺階邊坡穩定可能產生不利影響.E-E′剖面，+530 m標高以上，存在破碎帶，其傾向與邊坡傾向一致，傾角較緩，該處邊坡組合臺階破壞類型受該破碎帶控制，為折線型破壞類型；+220～+385區域組合臺階邊坡穩定受F4斷層的影響，為折線型破壞類型.

D區：該區位于采場西北幫，地表出露巖性以黑云母花崗巖為主，邊坡總體形狀呈現凹凸形.G-G′剖面和H-H′剖面為該區控制性剖面.該分區內有F2、F3、 F7存在，走向均與邊坡面平行或斜交，傾向與邊坡傾向相反，對該區總體邊坡穩定性不構成直接影響.

E區：該區位于采場北幫，地表出露巖性以次流紋質晶屑凝灰熔巖為主，邊坡面平順.J-J′剖面為該區控制性剖面.從J-J′剖面可見，+690 m標高以下邊坡巖體屬于工程地質I組；+690～+760 m標高巖體屬于工程地質II組和III組，厚度70 m.F1斷層在J-J′剖面處與邊坡走向近似平行，傾向與邊坡面相反，其不會直接構成邊坡滑動面.

4 邊坡穩定性評價與破壞類型及規模

4.1 邊坡穩定性評價

根據烏努格吐山銅鉬礦邊坡巖體的工程地質特征，在分析比較的基礎上，選擇簡化Bishop法、Janbu法以及瑞典圓弧法計算邊坡穩定性??代永新，等.烏努格吐山銅鉬礦邊坡穩定性研究.2012..簡化Janbu法假定條塊間推力水平，幾乎沒有考慮條塊間抗剪強度的發揮，因而計算結果略偏保守.Bishop法是圓弧形滑動面普遍使用的穩定性計算方法，且滿足所有條塊力的平衡條件.研究表明，簡化Bishop法與精確計算方法的計算成果很接近.因此簡化Bishop法是計算圓弧型破壞最常用的方法，計算精度也較高.瑞典圓弧法適宜于對均質的黏性土邊坡進行分析，對于越不均質的土體誤差越大.而且瑞典圓弧法由于不計入條間作用力，它的穩定系數計算結果是偏于安全的.為了更接近于真實的邊坡情況，人們考慮到條間作用力又建立了許多新的方法.

計算中考慮影響邊坡穩定性的幾種重要因素（如地下水、爆破震動、軟弱結構面以及邊坡結構參數等），通過分析計算，得出以下主要結論：①通過對烏努格吐山銅鉬礦露天采場邊坡進行穩定性分析研究，其中A-A′、E-E′剖面邊坡總體穩定性尚不能達到允許最小安全系數；②軟弱結構面的存在，大大降低了A-A′、E-E′剖面邊坡的穩定性；③爆破震動也是引起邊坡破壞的重要誘發因素，震動敏感性分析表明，大藥量的爆破震動可使邊坡安全系數降低6%～10%左右，甚至更多，因此最大程度采取爆破降震措施，對維護邊坡的穩定性非常重要；④基于烏努格吐山銅鉬礦未來高陡邊坡正處于大規模基建剝巖期開始時期，建議礦山采取削坡措施，對A-A′和E-E′剖面放緩總體邊坡角，提高邊坡的穩定性.

總之，邊坡穩定性分析是在大量的工程地質及水文地質等資料的研究基礎上，運用工程界較為通用的極限平衡分析方法，采用滑動面自動搜索和優化方法確定邊坡最危險破壞面，對設計邊坡穩定性進行分析計算，基礎數據依據充分，計算模型和分析方法可靠.邊坡穩定性計算結果表明，A區A-A′剖面、C區E-E′剖面穩定性計算結果不能達到安全系數的要求，其他區邊坡總體穩定性較好.

圖3 烏努格吐山銅鉬礦露天采場F-F′號勘探線工程地質剖面圖Fig.3 Engineering geological profile along F-F′prospecting line in the open pit of Wunugetushan Cu-Mo mine1—第四系（Quaternary）；2—黑云母花崗巖（biotite granite）；3—花崗斑巖（granite porphyry）；4—次斜長花崗斑巖（sub-plagiogranite porphyry）；5—閃長玢巖（diorite porphyrite）；6—流紋斑巖（liparite）；7—安山玢巖（andesite porphyry）；8—構造破碎帶（tectonic fracture zone）；9—松散狀結構（fluffy structure）；10—散體狀結構（granular structure）；11—鑲嵌碎裂結構（mosaic cataclastic structure）；12—塊狀整體狀結構（massive sturcture）；13—較堅硬-堅硬塊狀整體狀結構工程地質巖組（hard massive sturcture）；14—較軟-較堅硬鑲嵌碎裂結構工程地質巖組（soft mosaic cataclastic structure）；15—軟-極軟散體狀結構工程地質巖組（very soft granular structure）；16—松散狀結構工程地質巖組（loose structure）；17—地質界線（geological boundary）；18—工程地質巖組與巖體結構界線（boundary between engineering geological petrofabric and rock mass structure）；19—地下水水位線（groudwater level）；20—含水層底板界線（aquifer bottom）21—強風化帶底界（bottom of strongly weathered zone）；22—微風化帶底界（bottom of slightly weathered zone）；23—鉆孔編號及標高（borehole number and elevation）；24—鉆孔深度（drilling depth）；25—露天采場開采邊界（open pit boundary）

4.2 邊坡破壞類型及規模

根據露天采場邊坡工程地質調查，露天采場內巖質邊坡現狀是比較穩定的，僅局部出現小型崩塌、楔形破壞、垮塌等類型的小規模邊坡破壞.陡傾角結構面發育是引發邊坡崩塌傾倒破壞的主要因素；強風化、強蝕變是引發邊坡粒狀解體的主要因素；兩組緩傾角“X”節理相交與邊坡面的不利組合是小型楔形破壞的形成要素.土質邊坡主要以地裂縫破壞為主.

根據工程地質鉆孔揭露，未來終了邊坡上部強風化帶巖體強度低，為軟—極軟散體狀結構工程地質巖組，巖體完整性和均一性差，有產生較小規模圓弧滑動破壞的可能.弱風化帶巖體結構面發育，巖石力學強度相對低，巖體結構為鑲嵌碎裂結構，為較軟—較堅硬鑲嵌碎裂結構工程地質巖組，邊坡巖體的穩固性一般，產生大規模邊坡破壞的可能性不大，受不利結構面影響，局部產生小規模的單臺階楔形破壞、崩塌破壞的可能性較大.微風化帶和未風化帶巖體結構面一般不發育，結構面偶見褐鐵礦化，巖石力學強度較高，巖體結構多為塊狀整體狀結構，為較堅硬—堅硬塊狀整體狀結構工程地質巖組，邊坡巖體的穩固性較好，產生大規模邊坡破壞的可能性不大.

現狀露天采場僅限于北礦段東部和中部開采，且尚未形成封閉圈.目前采礦坑底標高最低為735 m，最大開采深度135 m，單臺階邊坡高度15 m左右，邊坡角45~75°，露天采場邊坡比較穩定，僅局部出現小型崩塌、楔形破壞、沖刷、垮塌和地裂縫等類型的小規模邊坡破壞.綜合分析認為，未來終了邊坡可能出現的較大規模的邊坡破壞主要有似圓弧破壞和折線型破壞，前者主要是由低強度邊坡體失穩所致，后者主要是由傾向與邊坡傾向一致，傾角較緩的軟弱結構面引致.

5 結論

（1）露天采場邊坡主要由燕山期侵入巖組成，巖體相對完整，強度相對高.地下水以基巖裂隙水為主，分布極不均勻，富水性相對弱.在邊坡中不存在較高水頭的地下水，地下水對露天采場邊坡的穩定性影響小.

（2）邊坡巖體結構類型：除表層為松散狀結構、強風化帶和構造破碎帶為散體狀結構外，主要為塊狀-整體狀結構和鑲嵌-碎裂結構.

（3）工程地質巖組由上至下為：①松散狀結構工程地質巖組；②較軟—較堅硬鑲嵌碎裂結構工程地質巖組；③較堅硬—堅硬塊狀整體狀結構工程地質巖組；④軟—極軟散體狀結構工程地質巖組，只分布在強風化帶和構造破碎帶中.

（4）邊坡穩定性計算結果表明，A區A-A′剖面、C區E-E′剖面穩定性計算結果不能達到安全系數的要求，其他區邊坡總體穩定性較好.

（5）露天采場邊坡現階段破壞類型主要有小型崩塌、粒狀解體、楔形破壞、地裂縫和大氣降水沖刷等，尚未出現較大規模的邊坡破壞，邊坡現狀總體是穩定的，可基本代表未來邊坡的破壞形式和穩定狀態.

［1］工程地質手冊編委會.工程地質手冊（4）［M］.北京：中國建筑工業出版社,2007:18.

［2］劉廷，張家銘，徐曉波，等.三軸壓縮下云母片巖強度和變形特征試驗研究［J］.工程勘察,2013,41（1）:8.

［3］李智毅，楊裕云.工程地質學概論［M］.武漢：中國地質大學出版社, 1994:56.

GUO Ang-qing

Qiqihar Institute of Mineral Resources Exploration and Development,Qiqihar 161006,Heilongjiang Province,China

The engineering geological characteristics of the open pit slope of Wunugetushan Cu-Mo mine are analyzed in respect to the natural background conditions,structural types of rock mass,rock mechanics parameters,engineering geological petrofabric features,slope engineering geological zoning,slope stability evaluation,slope failure type and size. Calculation of the slope stability shows that the A-A′profile in A zone and the E-E′profile in C zone cannot reach the requirement of safety factor.The slope stabilities in other zones are well.At present,the open pit is under construction.The slope is in the process of stripping and formation,in which the geometric shape is well kept,with only local small-scale collapse,granular disintegration,wedged failure,ground fissures and atmospheric precipitation erosion.As ofnow,the slope is generally stable,withoutsignificant damage,which can basically represent thefutureslope failure type and stability state. Key words：open pit;slope;engineering geology;failure type;Wunugetushan;Inner Mongolia

2015-06-03；

2015-11-02.編輯：李蘭英.

郭昂青（1960—），男，高級工程師，現從事水文地質工程地質環境地質勘察研究工作，通信地址黑龍江省齊齊哈爾市建華區中華西路208號，E-mail//gaq-sky@163.com