采矿滑坡回顾---技术推测与调查结果的对比(V1)

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1 引言

2023年2月22日内蒙古新井煤业有限公司露天煤矿发生了53人死亡的重大滑坡事故【内蒙古露天煤矿大规模山体滑坡可能的诱发原因(massive slides in open-pit mine)】，2023年8月29日，应急管理部公布了这起事故的调查报告。报告显示该事故的技术原因是矿山没有按照设计施工，台阶高度过高，坡角采煤导致边坡稳定性降低，失稳的岩体沿着断层和节理滑落。本文对照调查报告，回顾和对比了先前作的一些技术推测【滑坡规模与滑坡模式的卫星图像解释】。

2020年的卫星图像

2 滑坡规模

在最初的报道中滑坡量大约为800万方，后来在2月24日的新闻发布会修正为为340万方。调查报告显示滑坡体的最大厚度为105米，滑坡堆积体约为756万立方米，破坏范围南北最长630米、东西最宽520米，面积约23万平方米。

下图所示的是矿区的整体范围，左图所示的是未滑坡之前的矿区全貌，其中周边的棕色区域是排土场，红色方框圈定的区域是本次滑坡的部分，中间长条形的深色区域是采矿带。滑坡发生在采矿带的上方；右图所示的是8月29日的卫星图像，从图中依稀能够看到滑坡体的现状。当初估算的滑坡垂直高度约为180m，调查报告的边坡剖面显示这个高度间于150m至180m，这是平台上部滑动体的高度，台阶下部是一个深切滑动，这印证了最初的推测是合理的和正确的。

3 排土场载荷

按照下面的照片所示，最初的一个猜想是滑动的起始标高就是排土场的底标高，但无法精确估算排土场距坡肩的距离，因而排土场产生的载荷是否对滑坡产生了"触发"作用，不过调查报告没有提及这个因素。

调查报告给出了一个滑坡前的典型剖面，如下图所示。按照这个剖面，排土堆(报告中称之为"排弃物料")完全位于边坡的上方。通过数字化这个图形，测量得出边坡顶端(crest)的排土高度约为8m。

下图是根据调查报告的边坡剖面数字化后的排土场位置(绿色部分)。

4 滑坡距离与滑动角

最初根据卫星图像的粗略测量，估算出滑坡体的起始点到最坡底的直线水平距离大约为450m，通过与调查报告对比，发现这个估算比较准确，实际测量的距离为445m。

最初推断"上部滑坡体基本上停留在中间位置，形成一个相对平滑的堆积体"，这个中间位置是下图所示的平台，经测量这个平台的宽度约为107m，当时假设这个位置距顶部的滑坡位置为100m，由此计算出滑动面的角度大约为64° ，实测的这个水平距离约为129m，实测的滑动角为34°。

5 破坏模式

当露天矿的边坡发生破坏后，滑坡体受重力作用会向下滚落，在台阶规模和坡道规模上，破坏大部分是浅层破坏，其特点是滑坡体体积小，滑动速度慢，边坡破坏主要的主要型式是平面破坏【岩石边坡平面滑动参数的敏感性排序】或楔形破坏【岩石楔形体的组合分析(Combinations Analysis)】，这种破坏通常不会造成太大损失；而多台阶的深层边坡危害性极大，其特点是滑坡体体积大，滑动速度块，例如Bingham Canyon的滑坡【露天采矿史上规模最大的滑坡---宾汉峡谷铜矿滑坡(Bingham Canyon Manefay Landslide)】。

在最初通过视频观察得到的猜想中，提及了这个边坡滑动可能是一个复合破坏型式，在平台上部以平面滑动为主，但大部分的滑动体可能来自于下部边坡的整体移动，即所谓的深切型破坏【露天矿边坡大规模破坏的滑流分析---滑坡体能跑多远？(Landslide Runout Analysis)】。调查报告排除了地下采空区的因素，因此断层了一定推动作用。调查报告中的滑坡堆积体剖面显示了该滑坡是一个复合型破坏，但报告正文中没有提及。

6 边坡稳定性分析

数字化了上述调查报告中提供的边坡剖面，作了一个简单的极限平衡稳定性分析。尽管调查报告中提及了断层和节理的影响，但没有任何相关信息，也没有提及岩体和排土的物理力学参数，参数选择基于日常的经验，因此目前这个分析是非常粗糙的。

来源：计算岩土力学

岩土

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首次发布时间：2023-09-03