山西某某某某煤业有限公司露天矿边坡稳定性评价报告
形成60多个泉的郭庄泉群，以平均流量7.23m3/s的流量排泄地下水。另一种排泄方式是郭庄泉群附近通过第四系松散层渗透出地表补给河流，但在局部地段排泄不畅，造成地表积水，形成湿地或沼泽地。近年来人工凿井汲取奥陶系中统石灰岩地下水，形成另一种排泄途径—人工排泄。
1、岩溶地下水的补、迳、排
岩溶地下水接受补给后，由西北向东南运动，最终排向郭庄泉。郭庄泉位于东湾村至郭庄村的汾河河谷内，大部分出露于河漫滩上，少部分出露在汾河一级阶地上，南北出露长度约1.2km，由泪山泉、马跑泉、普济泉、海眼泉、方池泉等6个泉组组成，大部分以散泉形式出露，共有大小泉眼60多个。泉域面积5660km2，其中裸露碳酸盐岩1400km2。郭庄泉岩溶水资源总贮存量为2.45～2.47×1010m3，多年平均流量7.2m3/s（1956~1999年），最大年平均流量9.86m3/s（1964年），最小年平均流量2.83m3/s（1999年）。
2、碎屑岩裂隙地下水的补、迳、排
大气降水的垂直入渗是碎屑岩砂岩裂隙地下水的主要补给来源，另外通过断层、陷落柱等构造通道，也可接受其它含水层的补给。含水岩组内各个含水层相对呈层状，水力联系较弱，各具不同的水位。地下水一般沿地层倾斜方向运动，在迳流过程中，因沟谷切割受阻，常以泉的形式排出地表。
3、松散岩类孔隙地下水的补、迳、排
松散岩类孔隙含水层地下水的来源主要是大气降水和地表水的入渗补给，局部与基岩裂隙水有互补现象。迳流方向与地表水的迳流方向基本一致，其排泄方式除排向地表河流外，主要是人工开采，水位受季节影响变化较大，雨季水位较高，旱季水位较低。 八、工程地质条件
钻孔资料、探井揭露现场编录和室内试验结果表明，先期开采
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地段形成的边坡松散层堆积时代为第四系全新统晚期上更新统（Q3）、中更新统（Q2）和新近系中统（N2b）。基岩为海陆交互相沉积岩，包括石炭系上统太原组（C3t）地层，可将最大边坡从上到下划分为10层，分别叙述如下：
第（1）层 湿陷性粉土（Q3dl）：灰黄、黄褐色，局部可见浅黄色，边坡范围内基本无分布，外围黄土梁顶有分布。
第（2）层 粉质粘土（Q2dl）：棕红、棕黄色，湿，呈可塑～硬塑状态，边坡范围内均有分布，岩性以粉质粘土为主，探井中可见虫孔、针孔、植被根系及白菌丝发育，底部一般发育大量钙质结核，粒径在30～50mm之间，最大可见100mm。 摇振反应不明显，干强度较高，刀切面光滑、有光泽，韧性较大。该层土底板埋深在自然地面下0.40～3.9m之间，压缩系数a1-2在0.08～0.40MPa-1之间，平均值0.23MPa-1，厚度在0.4～11.9m之间，平均8.6m。
第（3）层 粘土：红色，摇振反应不明显，干强度较高，刀切面光滑、有光泽，韧性较大。该层土底板埋深在自然地面下8.40～27.9m之间，压缩系数a1-2在0.06～0.39MPa-1之间，平均值0.19MPa-1，厚度在1.4～17.9m之间，平均12.6m。
第（3）层 砂质泥岩（K4顶－K7底）C3t3：深灰色，含少量植物化石，厚度10.20-25.85m，平均18.06m。强风化，碎裂结构。
第（4）层 K4石灰岩C3t2，上部一般含泥质较高，有时含少量燧石条带及结核，质不纯；厚度2.65-9.88m，平均3.74m。强风化，碎裂结构。
第（5）层 砂质泥岩、粉砂岩互层（K3顶－K4底）：黑色，深灰色，局部夹少量泥岩。一般厚21.24m左右，由黑色泥岩、粉砂岩及煤层组成，含煤两层（即7、7下号煤），7号煤层只在矿田东南部的五个钻孔(ZK8、7-5、15-6、ZK7、23-6)中见到，7号煤厚度平均0.36m 左右，不可采；7均0.60m 左右，不可采。
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下
号煤层只在矿田东南部的七个钻孔
(ZK8、7-5、15-4、15-6、ZK7、ZK5、23-6)中见到，7下号煤厚度平
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第（6）层 K3石灰岩，灰黑色，厚1.40-6.50m，平均4.71m，为深灰色石灰岩，含苔癣虫等动物化石，属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积。强风化，碎裂结构。
第（7）层 砂质泥岩、泥岩互层（K2顶－K3底），厚约19.22m左右，由黑、灰色泥岩，砂质泥岩及薄煤层（8、8组成，8、8
下
下
号煤）
号煤层只在矿田东南部的三个钻孔(ZK5、ZK7、23-6)
号煤平均厚0.37m，不可采。强风化，碎裂
中见到，8号煤平均厚0.66m，仅在23-6号孔中见到1.22m厚的煤层，其余均不可采。8结构。
第（8）层 K2石灰岩，K2灰岩为9号煤间接顶板，灰-深灰色、含燧石结核呈条带、质较纯、坚硬，生物碎屑约30%-35%，层面含大量海百合茎化石及筳科化石等，厚2.77-9.80m，平均5.69m。
第（9）层 砂质泥岩、泥岩互层（K1顶－K2底），厚23.62-34.60m,平均31.53m，为黑-灰色泥岩，砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及两层煤组成，两层煤分别为9、10+11号煤，下部个别钻孔中见有薄煤层，为不可采煤层，9号煤层为局部可采煤层，10+11号煤层为全区稳定可采煤层。
第（10）层K1砂岩，与下伏本溪组的分界砂岩，为灰-灰白色，中-细粒砂岩，胶结较好，厚度不稳定，一般0.70-3.70m，平均2.37m，有时相变为泥岩及粉砂岩。中等风化，碎块结构。
下
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第三章 岩土体工程特性
一、指标统计原则
对每一个土样中物理力学指标的统计，均以所划分土层为单元，以每个数据为子样进行数理统计。统计过程中对异常数据的取舍采用三倍标准差法进行，当指标统计数大于等于6个时，均提供指标的最大值、最小值、平均值、标准差、变异系数。
当采用物理力学性质指标求取承载力和计算边坡稳定性验算时，均考虑了影响试验数值的有利因素和不利因素，进行适当调整，以最大限度地符合实际土层情况和受荷状况。 二、统计结果
参照内蒙古自治区煤炭科学研究所编制的《山西某某某某煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合初步设计》相关章节，涉及采掘场边坡岩性力学强度见表3-1。
表3-1 岩性 腐植土 砂质粘土 砂砾岩 泥岩 粉砂岩 炭质泥岩 煤 细砂岩 粉砂质泥岩 主要岩石力学强度试验统计表
容重（t/m3） 1.90 1.95 2.01 1.96 2.10 1.73 1.16 1.86 2.30 内摩擦角Φ（度） 13.8° 29° 22.9° 27° 31° 20.4° 31.5° 32° 28° 凝聚力C（KPa） 30.11 45.6 3.44 65.7 330.37 3.95 145 320.6 324.4 表3-2 土层物理力学性质指标统计表
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层序 岩性 项目 含水量 湿重度 干密度 孔隙比 饱和度 液限 塑限 塑性指数 液性指数 最大值 28.3 1.87 1.53 1.081 86.5 34.9 19.9 15.0 0.63 0.44 0.40 14.6 21.3 74.7 26.9 28.0 2.03 1.70 0.941 87.6 35.3 17.9 19.6 0.37 0.41 0.39 15.7 22.4 80.2 23.1 最小值 13.0 1.50 1.30 0.777 38.1 28.0 17.5 10.5 0.18 0.12 0.08 4.6 5.0 39.5 14.7 17.4 1.77 1.42 0.597 65.1 29.8 14.4 14.4 -0.27 0.11 0.06 6.98 9.74 56.1 12.2 平均值 23.1 1.77 1.44 0.897 71.05 31.7 18.7 13.0 0.422 0.254 0.231 8.292 9.423 50.74 20.18 21.2 1.84 1.59 0.768 75.9 33.1 15.0 18.2 0.04 0.211 0.19 10.14 14.42 64.2 19.7 标准差 4.747 0.1228 0.0724 0.0978 16.2849 2.2438 0.7816 1.4632 0.1411 0.0888 0.0839 2.8280 4.1401 10.837 3.581 3.112 0.1233 0.1412 0.0859 17.438 3.034 0.7889 1.475 0.0899 0.0892 0.0943 2.477 2.438 11.422 3.411 变异 系数 0.2056 0.0694 0.0503 0.1090 0.2292 0.0708 0.0417 0.1130 0.3345 0.3496 0.3632 0.3411 0.4394 0.2136 0.1775 0.1468 0.0670 0.0888 0.1119 0.2298 0.0917 0.0526 0.0810 1.275 0.4228 0.4963 0.244 0.169 0.1779 0.1732 统计数 13 13 13 13 13 13 13 13 11 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 修正系数 1.103 1.035 0.975 1.055 1.115 0.965 0.979 0.944 1.185 1.175 1.182 0.829 0.780 0.893 0.911 1.102 1.029 0.978 1.062 1.126 0.975 0.942 0.947 1.488 1.139 1.012 0.913 0.921 0.896 0.910 标准值 25.5 1.83 1.40 0.946 79.2 30.6 18.4 12.2 0.50 0.30 0.27 6.87 7.35 45.31 18.4 23.4 1.89 1.56 0.816 85.5 32.3 14.1 17.2 0.06 0.24 0.19 9.50 13.28 57.5 17.9 粉质粘土 （2） ┌ 探 井 ┘ a0.5-1 a1-2 E s0.5-1 Es1-2 C φ 含水量 湿重度 干密度 孔隙比 饱和度 液限 塑限 塑性指数 液性指数 (3) 粘土 ┌ 探 井 ┘ a0.5-1 a1-2 E s0.5-1 Es1-2 C φ 本次评价工作专门对采掘场边坡上部土层进行了探井施工，并
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