老君庙露天煤矿边坡稳定性分析

边坡稳定是露天煤矿安全生产的前提,以老君庙露天煤矿边坡为研究对象,在矿区工程地质、水文地质勘察的基础上,选择有代表性的剖面建立边坡的力学分析模型,结合前期获取的岩体力学参数,对边坡的稳定性进行分析。结果表明,自然状态下,剖面1、2、1'在边坡角为36°时的安全系数分别为1.042、1.18和1.62;疏干排水状态下,剖面1、2的安全系数分别为1.253和1.37。以1.15边坡稳定性安全系数作为标准,在疏干排水状态下,剖面1最终边坡角确定为36°,剖面1'、2最终边坡角可确定为38°。结果对老君庙煤矿边坡防治工作具有指导作用。     

安太堡露天矿边坡稳定性研究

针对平朔集团安太堡露天矿区边坡的实际情况,采用工程地质勘察、力学参数研究、数值分析、极限平衡分析、监测数据分析以及边坡稳定分区等相结合的研究方法。在工程地质勘察的基础上建立工程地质模型,以内排土场为研究对象,结合现场实际情况,内排土场布置5个剖面。通过剖面实测对地质模型进行修正,应用FLAC~(3D)数值模拟软件研究边坡变形破坏机理与破坏模式,运用GEO-SLOPE和STAB等极限平衡软件计算边坡稳定性系数并分析边坡的稳定性,计算了内排土场边坡在不同形态条件下的稳定性,确定出能满足安全系数的边坡形态,为露天矿边坡治理奠定了坚实的基础。     

基于等效数值法的地下工程围岩稳定性评价研究

基于等效数值原理并结合地下工程围岩本身特性,对地下工程围岩稳定性进行了评价。选取5个影响围岩稳定性的指标进行评价,分别是围岩质量指标D值、单轴抗压强度Rc、岩体完整性指标Kv、地下水渗水量W和节理状况,并把围岩稳定性等级分为5级。将该方法用于大冶铁矿一地下工程围岩的稳定性评价中,并与模糊识别法、可拓方法进行了比较。研究结果表明,等效数值法用于围岩稳定性的评价,具有识别能力强,计算简单高效的特点,便于工程应用。     

露天坑排尾边坡与地下巷道稳定性分析

以矿山露天坑和地下工程实际情况为工程背景,运用Midas-Flac3d耦合建模方法,建立了矿区采坑和地下巷道三维数值模型,采用极限平衡分析法和有限差分数值分析法,开展了露天坑不同的干排尾砂高度工况下边坡和地下巷道的稳定性分析。结果表明:随着干排高度的增加,边坡安全系数逐渐增加;干排混合料起到加固坡脚和边坡挡土墙的效果;露天坑干排高度对下方巷道围岩位移和应力的影响较小;巷道围岩整体上处于弹性状态,稳定性较好,巷道局部小范围出现塑性区,应加强局部加固。并提出了露天坑和边坡面的防渗措施,为矿山露天坑和尾矿排放综合治理提供借鉴和参考。     

基于PFC2D的排土场边坡稳定性研究

以刚果(金)卡莫亚铜钴矿1^#排土场边坡为研究背景,采用离散元PFC^2D数值分析软件建立了排土场边坡模型,并对排土场边坡5个不同剖面进行了稳定性数值模拟研究,得到了排土场边坡在自然状态和含水状态下的颗粒位移变化云图。结果表明,自然状态下,排土场边坡剖面1-1和2-2均为稳定状态; 剖面3-3、4-4和5-5稳定性较差,由于岩层关系,边坡容易顺着岩层发生滑坡。含水状态下,5个边坡剖面均为不稳定状态,且边坡强度较小,降水时易发生滑坡灾害。排土场整体破坏的滑面形状为近圆弧型,因此边坡滑动模式为“圆弧型滑动”。研究结果可为同类型排土场安全稳定性分析提供参考。     

河北研山铁矿东帮边坡稳定性分析与治理措施

以研山铁矿东帮N_(26)~#线剖面岩质边坡为例,在工程地质勘查的基础上,构建了边坡的力学分析模型,结合前期获取的岩体力学参数,对自然与疏干排水作用下的边坡稳定性进行了分析。研究表明:边坡角为33°时,自然状态下N_(26)~#线剖面整体与局部均无法保持稳定状态。在上述分析的基础上,结合矿山实际情况,对该矿东帮边坡治理措施(边坡放缓、疏干排水)进行了分析,供相关研究参考。     

边坡稳定性分析方法比较

随着建筑行业的蓬勃发展,越来越多的建筑物在修建和使用过程中与边坡工程息息相关.边坡稳定性分析已成为当今土木工程研究领域中的热点问题,它涉及到道桥工程、水利水电工程、地下工程、废渣及垃圾处理等诸多工程领域.通过对边坡稳定性分析的各种方法进行分析比较,提出对边坡稳定分析的建议.     

Slide和Midas软件在排土场边坡稳定性分析及治理中的应用

排土场作为露天矿山接纳废石的场所,是露天矿组织生产不可缺少的一项永久性工程建筑,其边坡稳定性关乎着人民生命和财产安全。该文以某排土场边坡为例,通过实地勘察研究,分析了该排土场滑坡形成机理。选取2-2'剖面作为典型剖面,应用Slide软件对排土场边坡分别在自重工况和地震工况下进行边坡稳定性分析,得出相应的边坡稳定系数,最后采用Midas软件,对2-2'剖面边坡治理工程进行数值模拟分析。结果表明:在滑坡治理后,2-2'剖面边坡稳定系数从1. 031提高到1. 301,达到排土场边坡治理目的。因此,Slide和Midas软件可为排土场边坡稳定分析及治理提供指导。     

白云鄂博西矿采场边坡规划研究

对白云鄂博西矿采场边坡进行研究,将采场边坡分成3个工程分区,11个边坡分区,通过边坡稳定性计算、典型剖面边坡的数值分析,得出采场边坡稳定性的初步评价。     

离子型稀土矿边坡稳定性与注液高度优化研究

某离子型稀土矿采用原地浸入法开采,为了研究其边坡稳定性,针对矿山3个采区的地质地形情况,建立了9个最具代表性的边坡稳定性分析剖面。采用Slide6.0软件分三种工况条件分别计算了注液前后边坡安全系数及破坏概率,结果表明：注液前各剖面在三种工况条件下均满足安全系数要求,边坡稳定性状况良好;注液后各剖面安全系数均较大幅度降低,自重+地下水+地震力为最不利工况;3-2剖面边坡在最不利工况条件下安全系数小于允许值1.05,破坏概率达到45.6%,剖面边坡存在较高的失稳破坏风险。通过进一步优化注液顺序与注液高度,减少饱和注液的时间,得出了3-2剖面边坡注液需分为两个阶段,第一阶段注液高度不能高于35 m,第二阶段可一次性注液到底,按此步骤及要求进行注液开采可保障该剖面边坡稳定性。     

露天转地下开采对边坡稳定性的影响

露天转地下开采过程中诱发的边坡失稳将严重影响安全生产,主要原因是地下开采导致采空区覆岩应力重分布,并引起岩体的移动和变形,岩体强度降低,影响边坡稳定。为了研究露天转地下开采对边坡稳定性的影响,以某矿实际开采工程为例,运用MIDAS,FLAC~(3D)等数值模拟方法分别模拟了地下采区位于边坡的坡脚、坡中和坡外区3种条件下地下开采对边坡稳定性的影响机制,得出地下采区位于坡脚处开采会导致坡覆岩边坡滑移区范围最大,边坡失稳概率大;位于坡外区开采因上覆岩层沉陷使整体坡角减小,有利于边坡稳定;而位于坡中区开采时,边坡稳定状态介于两者之间。通过对该工程实例分析得到地下采区位于坡脚、坡中区时边坡安全系数不足,在坡外开采时边坡处于稳定状态。     

井采条件下安家岭排土场边坡稳定性分析

边坡稳定性问题一直是岩土工程界的一个重要研究内容。随着一些露天矿山相继转入深凹开采,边坡体的移动和变形日趋尖锐,迫切要求对矿山边坡有确切的评价。根据平朔安家岭露天矿工程实践,运用拉格朗日差分法分析了地下水及井采扰动情况下的边坡稳定状况。研究了井采扰动条件下的边坡破坏模式,进行了边坡稳定性计算和评价,提出了相应的防治措施。结果表明:水压和井采扰动是影响边坡稳定性的重要因素,局部边坡受井采扰动十分剧烈,存在滑坡可能。     

平朔安家岭露天矿地下采动条件下的边坡稳定性

根据平朔安家岭露天矿工程实践,运用极限平衡理论的方法,借助Geo-Slope软件,进行了外部环境条件如地下水以及地下开采扰动条件下边坡稳定性影响的研究.考虑浸水影响并研究了地下开采扰动条件下的边坡破坏模式,最后进行了边坡稳定性的计算和评价,提出了相应的防治措施.结果表明：水压和地下开采扰动是影响边坡稳定性的重要因素,局部边坡受地下开采扰动十分剧烈,存在滑坡可能.     

露天转地下开采诱发高边坡滑移机制研究

露天转地下开采过程中边坡稳定问题是矿山安全生产的关键技术和核心难题之一。以工程实例为基础,应用离散元数值模拟,选取合适的力学参数,运用3DEC、Matlab等软件系统,分析了地下开采对高大边坡稳定性的影响机制、滑移特点和后续变形发展趋势。研究结果表明：受露天与地下开采两者的复合采动作用的影响,滑移变形产生了叠加作用,地表的下沉曲线形成多个大小不同的下沉盆地,导致不同区域边坡岩体变形破坏程度也不同。根据数值模拟结果可知：地下采区的不同开采阶段诱发的移动角大小不同,开采厚度不同,上覆岩体的破坏程度也不同。所以,露天转地下开采中,边坡稳定性主要受到采空区处理方式和开采厚度等多重因素的影响;在边坡稳定性评价时,需要结合具体开采情况进行分析和评价。     

露井联采下采动边坡移动规律及开采参数优化

针对安太堡露天矿南部采用地下开采后,后期露天开采边坡稳定性将受到很大影响的情况进行了研究。研究结果表明,水平煤层露井联采下露采边坡岩体破坏规律存在明显的3个破坏分区,地下开采导致上述3个分区存在不同的变形特征,其露井联采边界参数是决定3个分区稳定的关键因素。通过对边界参数的优化分析,要确保安太堡南帮边坡岩体的稳定,地下与露天之间必须协调开采：其地下矿井需重新确定地下开切眼位置,即以Y=74 160为界以南布置地下开采工作面;露天矿开采考虑到安太堡南帮上部边坡岩体受地下开采影响明显,提出了南帮露天开采应采用“组合边坡”的设计思想,即+1 375以上平台岩土边坡角度应由原来的75°降低到62.58°。     

井采方向对露井协采边坡稳定影响的分析及优化

为了得出露井协采矿山中井采工作面与露天矿边坡空间相对位置的最优布置方式,结合平朔矿区露井协采工程实践,设计了3套方案对不同井采工作面布置方向时井采对露天矿边坡稳定影响规律进行研究,研究表明:在露井协采中井采工作面与露天矿边坡面倾向平行布置时,井工开采对露井协采边坡稳定及端帮运输道路的不利影响最小。在井采工作面采取上述方式布置时,对井采工作面的推进方向进行优化分析,发现井采工作面沿背坡的方向回采时,露天矿边坡岩体受井采扰动较向坡开采时严重。故在露井协采工程实践中,建议井采工作面与露天矿边坡面倾向平行布置,采用向坡方向推进,以降低井工开采对边坡稳定的不利影响,提高煤炭资源采出率。     

扰动岩质边坡强震作用下动力响应分析

煤层露天转地下开采会扰动和弱化高边坡内岩土体,使边坡安全性降低。采用数值方法研究受地下开采扰动的露天高边坡的强震动力反应。以抚顺东露天矿扰动岩质边坡为工程背景,以有限元程序FSSI-CAS 2D数值计算为分析手段,研究东露天边坡强震作用下的动力响应规律。研究发现：① 东露天矿坑下覆岩体,对地震波的放大效应明显低于两帮边坡的放大效应;两侧边坡对地震波的放大效应与所处位置的高度成正相关关系,高度越高对地震波的放大效应越明显。② 对于处在同一边坡高度的点,由于右侧边坡扰动岩体性较弱,右侧边坡上对地震波的放大效应明显要高于左侧边坡的放大效应。③ 计算区域内的任何位置,对入射地震波大水平放大效应要永远高于竖向放大效应。无论是加速度响应、速度响应还是位移响应,受开采扰动影响越大的区域,加速度、速度响应和位移响应越剧烈。加速度、速度响应和位移响应剧烈的区域与扰动岩体损伤程度较大的区域一致。     

石碌铁矿北一采区露天转地下开采沉陷机理研究

露天转地下开采过程伴随着强烈的岩体移动及变形特征,引发开采沉陷问题,是露天转地下矿山安全管理方面的重点研究内容。以海南石碌铁矿北一采区为研究对象,采用FLAC3D数值模拟方法,建立考虑开采扰动的露天转地下力学分析模型,分析不同开采阶段下采区围岩、边坡岩体及地表岩层的位移、应力分布特征,根据塑性区变化特征和现场地表塌陷现象,揭示露天转地下开采沉陷机理。研究表明：边坡岩体中最大拉应力区主要集中在采场回采区与坡顶区域,并随着开采深度增加持续扩展,这将降低岩体稳定性。开采扰动下北帮、西帮处的边坡整体位移值相对较小,南帮东部、东帮至小英山区域岩体位移值随着开采深度增加而显著增大,尤其在开采-90 m至-105 m时,位移值急剧增加。塑性区主要出现在回采区围岩和东帮上方坡面及其部分坡顶后方区域。回采区围岩的塌陷进一步引起了崩落区和变形区岩体位移,沿塑性区边缘形成采坑裂缝,小英山后方区域拉伸破坏进而形成地表拉伸型裂缝,坡脚沉陷及岩体裂隙发育造成东帮边坡滑坡。整体上看,露天转地下工况下开采沉陷表现出强烈的向坡体临空面方向的水平位移特征。     

甲玛多金属矿露井联采条件下露天边坡稳定性评价

为了研究甲玛多金属矿在露井联采工况下,地下开采对露天矿边坡稳定性的影响,采用数值模拟方法,结合该矿山工程地质条件及采矿方法,建立大型三维地质模型进行计算分析。结果表明,大规模地下充填开采后,顶板覆岩发生一定程度的下沉,在矿体回采及充填过程中,对于覆岩的支撑作用主要靠盘区柱及盘区周边的围岩实现。地下矿体回采结束后,角岩露天坑的西边帮区域变形相对剧烈,但该区域变形量较小。因此,大规模地下充填开采对于露天边坡稳定性的影响甚微。     

露井同期联采对边坡稳定性的影响规律研究

结合某露井联合开采工程实例, 采用有限元软件建立三维模型并通过有限差分法计算边坡体的位移与应力, 研究了多阶段露井联采对边坡稳定性的影响特点及其边坡位移应力分布状况, 结果表明, 联采过程中采空区两侧在上覆岩体连续下落时边坡中上部岩体一方面向井工区方向下沉, 另一方面朝临空自由面方向位移, 边坡下部岩体表现出“倾倒”的位移特征; 随着井工开采不断推进, 整个露天矿边坡都处于井采沉陷区, 边坡岩土体强度在节理裂隙面逐渐发育张开的过程中逐步减弱, 最终导致边坡破坏。