露天煤矿靠帮开采端帮稳定性关键影响因素研究

为了提高煤炭资源回收量,更多地采出露天矿端帮下的压煤,论文在充分获取端帮地质资料的基础上,对影响端帮靠帮开采的因素——边坡角、岩层倾角和水位高度进行了理论分析,并利用FLAC／SLOPE软件,分别分析各个因素对边坡稳定性系数的影响,建立了边坡稳定性分析模型,得出了相关的函数图像关系。结果表明：边坡角、岩层倾角及水位高度对端帮稳定性影响明显,采取相应措施可更好地维护端帮稳定,并有利于端帮下的采煤。     

易滑端帮掏槽式开采方案及端帮稳定性

露天煤矿端帮边坡的稳定性情况是影响其下部煤炭资源回收的重要因素,既保证端帮边坡稳定又尽大限度地回收端帮边坡下的煤炭资源,符合露天煤矿安全生产和经济高效的发展目标。为解决露天煤矿易滑端帮下的煤炭资源回收问题,基于靠帮开采理论的时效边坡基础,提出了掏槽式靠帮开采的新方法,给出了垂直和平行2种不同形式的端帮掏槽方案,分析了掏槽宽度确定的基本方式。以我国南方某露天煤矿为例,利用FLAC^3D对不同掏槽宽度下的端帮进行了边坡稳定性分析。结果表明：垂直端帮掏槽方案的端帮边坡稳定性随掏槽宽度的增大而减小,但掏槽式靠帮开采相比全宽靠帮开采,可以有效降低边坡失稳的风险,能够有效回收易滑端帮残煤,其稳定性分析方法也在一定程度上完善了时效边坡的相关理论。     

河曲露天矿端帮陡帮开采技术可行性研究

以河曲露天煤矿为研究对象,采用极限平衡法与有限元强度折减法,分析当前开采条件下的边坡稳定性,提出最佳边坡角度及结构形态,并研究了各端帮陡帮开采方案及其稳定性情况.研究结果表明:河曲露天矿端帮边坡采用凸形边坡结构形态可以在保证边坡稳定性的同时提高煤炭回采率.东端帮的整体边坡角为28°,当前稳定系数在1左右,处于临界平衡状...     

准东煤矿靠帮开采南端帮稳定性动态分析

为了研究露天煤矿靠帮开采过程中端帮边坡的动态稳定,保证节地减损开采的安全实施。根据几何学基本原理分析了靠帮开采过程中下部台阶外推距离与端帮边坡角度的函数关系。采用FLAC3D建立边坡模型,并分析了端帮在靠帮开采过程中边坡的稳定性及位移变化,综合不同靠帮角度以及内排跟进后的端帮边坡稳定性分析结果,确定了最佳的端帮边坡角为38°。分析结果表明:除533 m台阶外,其它台阶的开采均会导致边坡稳定性降低,内排作业的及时跟进对边坡稳定性具有显著的提高效果,当排土台阶达到492 m水平时,端帮边坡安全系数达到了1.42,满足安全需求。     

基于边坡时效性的露天煤矿端帮靠帮开采

文章从内排露天矿的内排特点和露天矿边坡断面形式入手,通过比较不同边坡角、不同断面形式的端帮边坡稳定性及最下一个台阶的掩埋高度和时间来分析边坡时效性对露天煤矿端帮靠帮开采的影响。安家岭露天矿充分利用排土场边坡的内排时效性及凸形边坡的边坡设计方法,获得端帮煤量26.56万t,提高了经济效益。     

平朔东露天煤矿端帮陡帮开采方案

以平朔东露天煤矿端帮边坡现状为研究背景,基于岩质边坡土力学理论,结合端帮边坡因上下岩石风化程度以及自身岩性不同的特点,根据陡帮开采理论以及相关应用案例,提出下部边坡外扩陡帮开方法和边坡内缩陡帮开采方法。利用GEO-Slope数值模拟软件,计算得出陡帮边坡的稳定性系数,并对危险边坡提出滑坡防范性措施,证明下部边坡外扩陡帮法开采方案的可行性。形成了适合该露天矿端帮陡帮开采的技术体系,为后续陡帮开采推广奠定了基础。     

端帮压帮的陡边坡开采技术分析

以安太堡露天矿端帮为研究对象,运用极限平衡法、FLAC~(3D)数值模拟法,结合岩石力学参数,对端帮压帮前和压帮后的边坡稳定性和滑坡模式进行了深入分析,得出:减缓边坡角和内排压帮是提高边坡稳定性的2种有效措施;边坡压帮前,边坡稳定系数与边坡角近似呈反比关系,压帮前南帮NB1402剖面的稳定边坡角为29°;压帮后的滑坡模式为圆弧滑动,不受内排土场约束的浅部岩体位移明显,边坡稳定系数与压帮高度近似呈正比关系,且压帮至4个台阶水平时满足安全要求;压帮前后的垂直与水平应力均随着埋深的增加近线性增大,内排压帮可缓解边坡坡脚处的应力集中现象,进而提高边坡稳定性。     

哈尔乌素露天煤矿北端帮边坡稳定性分析

受露天开采方式的特殊性和采场构成特征,端帮边坡角度是决定露天煤矿经济效益和生产安全的重要因素。为保证露天矿正常生产作业,边坡稳定性问题不容忽视。结合哈尔乌素工程地质及实际端帮形态,采用强度折减法和极限平衡法对哈尔乌素露天煤矿北端帮边坡角度分析,确定在目前状态下最小稳定系数为1.14,破坏模式为潜在圆弧滑动面位于最下部高台阶内部的局部破坏,基本处于稳定状态。最下部台阶高度是影响北端帮边坡稳定性的关键因素,在采剥工程位置允许的情况下可以适当降低最下部台阶的高度77 m左右,其稳定系数可提高至1.26。     

宝利露天煤矿端帮边坡稳定性分析

通过GEO-SLOPE\W力学分析软件,应用极限平衡理论对宝利露天煤矿端帮稳定性进行数值建模、力学指标选取及力学模拟,分析其岩体位移变形、端帮岩体危险滑动面、抗剪强度关系、应力应变关系等情况,从而得知端帮边坡稳定的变形机理及可能发生滑动的最危险位置,针对其变形机理进行稳定性分析评价并提出针对性的防治措施。     

金宝铁矿南帮边局部破坏机理与防护措施研究

新疆金宝铁矿南帮开采终了边坡高度将达323 m,属高边坡范畴,边坡安全性至关重要。随着开采的逐渐揭露,南帮断层带、褶皱、顺层陡倾层面等一系列不利地质结构造成边坡台阶边坡局部破坏问题突出。为分析南帮边坡局部变形破坏机理与总体稳定性,基于结构面摄影测量技术,对南帮结构面进行详细测量,获取南帮边坡岩体结构特征;采用经验法、数值计算等方法分析了南帮边坡顺层破坏、局部倾倒落石形成机理;对总体边坡稳定性进行了分析。得出了总体边坡处于稳定状态,对局部区域提出了相应的防护措施。     

端帮边坡稳定性与内排压脚追踪距离变化规律研究北大核心

以河曲露天矿为工程背景,分析了不同追踪距离下端帮边坡位移云图、最大剪切应变增量云图,以及内排压脚不同追踪距离下端帮边坡稳定性变化。研究结果表明:不同内排压脚追踪距离下,端帮边坡形成了不同面积的危险区域以及沉降区域;随着内排压脚追踪距离的不断减小,端帮边坡危险区域及沉降区域逐渐向工作帮迁移,靠近端帮边坡内排土场及坑底形成底鼓区域,端帮边坡滑移形态近似呈"凸"字形;内排追踪距离与端帮边坡稳定性系数之间服从Boltzmann函数关系式,当追踪距离由150 m减小到100 m时,端帮边坡稳定性系数发生了断崖式变化;合理的内排压脚追踪距离不仅能够提高端帮边坡的稳定性,同时也能够提高矿山的经济效益,采用内排压脚措施来提高端帮边坡稳定性,也不失为一种既合适又经济的方法。     

攀枝花朱矿南帮边坡稳定性的运动学分析

露天矿山开采后，形成多台阶高陡岩质边坡，结构面揭露，大量发育的结构面对岩质边坡的稳定性起控制作用。通过立体投影与矢量代数理论建立的运动学分析方法，广泛应用于受结构面控制的岩质边坡稳定性研究。以攀枝花朱矿南帮边坡为例，应用DIPS软件，对该岩质边坡进行运动学分析，结果表明：南帮边坡在优势节理面切割下，易和坡面组合形成楔形体滑动；岩体下部若存在流层面，易于和贯通的节理面组合形成较大规模平面滑动。     

端帮采场边坡稳定影响因素及其作用规律研究

受“边坡应力场”与“采硐群应力场”耦合作用的影响,端帮采场边坡稳定影响因素更加复杂,边坡稳定控制难度显著提高。为了探明端帮采场边坡稳定性的主要影响因素及其作用规律,以我国鄂尔多斯地区某露天矿端帮采煤为背景,构建数值分析模型,模拟研究了不同边坡角、不同煤柱宽高比和不同采硐深度工况条件下边坡岩土体的移动变形特征,对比分析了各关键因素对边坡稳定影响的差异性。结果表明：整体边坡角、煤柱宽高比和采硐深度对端帮采场边坡岩土体移动变形影响明显;边坡稳定性随整体边坡角增大而降低,随煤柱宽高比增大而提高;以坡顶线在煤层的正射投影位置为界,当采硐末端未超出该边界时,采硐深度的增大不利于边坡稳定,当采硐末端超出该边界时,采硐深度继续增大将有利于边坡稳定。     

宝日希勒露天煤矿南帮边坡靠帮开采方案

为充分解决软岩露天煤矿端帮稳定性问题,选取宝日希勒露天煤矿南帮边坡作为工程背景,综合运用地质勘察、室内试验、数值模拟等手段方法,分析横采内排、追踪压帮对边坡稳定性的提升作用,提出合理的靠帮开采方案。研究结果表明:当排土工作线长度达到140 m时,南帮边坡可满足安全储备要求;同时,当内排追踪距离不超过35 m时,采场及内排土场对端帮的支挡效应显现明显;建议南帮排土工作线长度布设不小于140 m,内排追踪距离不超过35 m。     

基于端帮开采的边坡稳定性及巷道布置形式优化研究

为高效、安全回采露天矿开采后端帮大量压煤,查明端帮开采下群巷效应所引起的边坡变形和应力重新分布特征,保证边坡稳定安全;以某露天矿为工程背景,通过分析端帮开采煤柱应力分布特征来确定合理的端帮开采煤柱设计参数;采用Midas GTS NX有限元数值模拟来研究端帮采煤所引起边坡的受力和变形特征及验证边坡稳定性;进一步通过优化采巷布置形式来提高回采率。研究结果表明:对于端帮厚煤层开采而言,煤柱强度、尺寸及采巷布置形式是影响边坡稳定性的主控因素;单、双排采巷布置下整体边坡安全系数分别为1.21、1.14,边坡安全性降低,但仍能够满足安全系数要求;端帮压煤回采率将提高5%,能够有效回收端帮压覆资源量。     

哈尔乌素露天煤矿端帮边坡角对边坡稳定性的影响研究

为探究边坡角对哈尔乌素露天煤矿南端帮边坡稳定性的影响程度,采用FLAC/SLOPE软件对不同倾角的端帮边坡进行稳定性分析。详细地研究了边坡角从35°～55°每个角度对应的安全状态以及安全系数。研究发现,在靠帮的过程中,端帮边坡角越大,边坡岩体的位移量越大,而且随着破坏单元体数量的增加剪切破坏区域逐渐形成了贯通区域,边坡失稳的概率进一步增加。当边坡角度达到45°时,由于安全性原因已经不再允许继续靠帮开采,得到了哈尔乌素露天煤矿南端帮最优靠帮角度。     

抚顺西露天矿南帮边坡岩体结构及构造的分析

西露天矿南帮岩石边坡节理发育情况及空间分布对边坡稳定性起着重要作用,开展西露天矿边坡节理岩体结构面调查、参数识别及关键块确定对边坡治理起着至关重要的作用,也是南帮治理的基础。     

黑岱沟露天矿首采区南端帮失稳破坏模式分析

基于黑岱沟露天矿边坡工程背景和工程地质现状,针对首采区端帮排弃物复合边坡开挖卸荷问题,采用数值模拟和现场监测相结合的方法进行研究。数值模拟分析表明,开挖卸荷影响区域集中在端帮局部区域,后缘排弃物料区域影响较小;端帮边坡形成高陡临空面,岩体破碎,破坏模式以圆弧破坏为主。监测结果表明,后缘排弃物料边坡呈现自重沉降,端帮区域边坡呈现局部抬升变形,验证了复合边坡圆弧滑动破坏模式。结果为露天矿首采区端帮边坡滑动破坏防治提供了依据。     

露井联合端帮膏体充填开采边坡稳定研究

目前对于膏体充填端帮采煤的研究尚少.以义煤天新矿业公司露天矿为例,采用FLAC与强度折减法相结合的方法对回采期间边坡的变形以及回采对边坡的稳定性造成的影响进行了模拟,对露天转地下端帮开采过程中边坡的变形机理进行了系统的研究.揭示了不同充填率端帮开采过程中边坡的变形规律.     

哈尔乌素露天煤矿南端帮边坡角度优化

露天煤矿边坡是构成采矿场形状的重要要素,合适的边坡角度对维持露天煤矿边坡稳定和经济效益具有重要意义。以哈尔乌素露天煤矿南端帮边坡为例,分别采用数值有限元法和Fellenius、Bishop、Janbu等3种极限平衡法相结合的方法,分析了哈尔乌素南端帮边坡在37°现有的条件下端帮边坡最小稳定系数为1.341,潜在圆弧滑动面贯穿整个坡体,南端帮边坡处于稳定状态且有进一步提高的可能。充分结合目前南端帮平台构成特征并考虑端帮运输系统的情况下,提出4种提高端帮边坡角度方案,并采用有限元法和Janbu极限平衡法对4种可行方案进行对比和稳定性分析。结果表明：边坡角度可以提高至40°,最低稳定系数能达到1.135,可增加原煤产量近43.8万t,增加岩石剥离量18.15万m³,可提高经济效益7 382万元。