露天矿节理参数敏感性研究及边坡稳定性分析

随着新疆金宝铁矿的不断开采,一些不利于边坡稳定性地质构造被逐渐揭露,增加了边坡的不稳定性,致使现场边坡出现了多种模式的破坏,对矿山生产与人员安全造成了严重威胁。为研究该矿边坡大量揭露的节理对边坡稳定性产生的影响,首先采用三维摄影不接触测量方法测定了边坡岩体结构面的几何参数,结合工程地质条件与边坡几何要素,将边坡岩体进行了质量分级分区,根据岩石力学试验确定了各分区边坡的岩体力学参数;然后运用正交试验法,量化了节理倾角、内摩擦角、黏聚力、抗拉强度和刚度对滑坡概率的贡献程度,得到了节理参数对边坡稳定性的影响规律;最后基于有限元极限平衡法对Ⅳ-1区域边坡进行了模拟计算,并给出了稳定性评价结果。研究表明:边坡节理倾角、内摩擦角、黏聚力是控制滑坡破坏模式的主要因素,金宝矿Ⅳ-1区域边坡处于稳定状态。     

重庆大宝坡矿400 m水平以上非冶金用石灰岩 回收利用方案

针对大宝坡石灰石矿开采过程中非冶金石灰岩资源大量出露问题，对其回收利用方案进行了分析，确定了该矿400 m水平以上非冶金用石灰石的经济合理剥采比，解决了生产现场由于生产剥采比的最优化和均衡之间不协调的矛盾，开辟了矿山循环经济发展的新思路，可供类似矿山参考。     

工程水压爆破在煤层爆破中的应用

通过黑岱沟露天煤矿的工程试验总结了工程水压爆破技术(水土复合填塞炮孔)的原理及在露天煤矿爆破施工中的应用效果。在露天煤矿爆破施工中采用工程水压爆破技术,可以提高煤层爆破的大块率,降低单位立方岩石耗药量,降低爆破气体的温度,同时可以降低煤层爆破失火率、粉尘排放量,有效地控制爆破飞石。     

卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度研究

地下采空区给露天生产带来了极大的危害,采空区顶板安全厚度的确定是露天生产的重要安全保障。为了研究卢安夏铜矿露天开采下采空区顶板安全厚度,通过对矿山原有采矿技术条件和地质资料的分析及现场实地测量和调查并结合钻孔探测等手段,确定了露天矿下采空区的分布情况。以此分析地下采空区与露天境界空间关系并对露天边坡危险区进行区划,利用理论计算和数值模拟手段对最危险区域的采空区顶板安全厚度进行研究。结果表明:在最危险区域范围内,对不同采空区范围,不同位置的采空区进行模拟结果分析,露天开采的采空区隔离层安全厚度为16m(2个台阶高度),采空区对露天开采的影响较小。     

高庙子膨润土矿勘探与钠基膨润土开采

高庙子膨润土矿是我国高放废物地质处置库缓冲回填材料首选供应基地,国内对高庙子钠基膨润土进行了大量试验研究和理论分析。随着研究工作的深入,需开采天然钠基土样品以满足试验需求。通过施工3个勘探孔,发现主矿区8~24勘探线的膨润土矿石质量好,层位稳定,与已掌握的资料相符。对比两个拟开采位置的矿石质量、矿层厚度、开采条件等,确定使用露天剥离的方式开采膨润土样品,并对开采出的矿石进行初步加工提纯,完成了开采未来5~10年缓冲回填材料试验研究所需样品的任务。     

广西忻城某石材矿山涌水量预测研究

矿山涌水量计算在矿山开采中具有重要意义。露天开采矿山常形成凹陷采坑,采坑内的充水来源主要包括大气降水和地下水两部分。对于大气降水,应分别考虑降落在采坑内的部分,以及其矿坑汇流范围内的地表径流量。大气降水还应考虑频率的因素。本文通过对多年的日最大降水量应进行频率分析,分别计算了5年、10年、20年、100年一遇等暴雨条件的涌水量。通过对矿区水文地质条件分析,本文采用大井法估算了地下水补给量,通过达西定律估算了河流侧渗补给量。     

帮坡角变化对露天矿采剥量以及经济效益的影响

露天矿最终帮坡角是影响露天矿安全生产的主要因素之一,也对露天经济效益产生重要影响,特别是对大型深凹露天矿的影响尤为突出。在保障露天矿安全生产条件下,本文通过优化矿区不同帮坡角条件下的最终境界,研究帮坡角变化对矿山岩石剥离量、矿石采出量以及经济效益的影响。结果表明,随着帮坡角的增加,最终境界内的岩石剥离量、矿石采出量可能增多也可能减少,但经济效益呈现增加趋势。     

黑岱沟露天矿边坡稳定性相似模拟分析

运用相似模拟实验对黑岱沟露天矿边坡变形失稳规律进行研究,揭示出在露天开采过程中层状岩质边坡的破坏状况。研究结果表明:随着露天采掘的进行,边坡岩体最先发生变形破坏的是位于边坡最上部台阶,主要变形方式是向边坡坡面方向的微小移动,边坡不会发生滑移现象;继续增加开采时步,边坡中部台阶受来自下方岩体的挤压影响,上部开挖过后的台阶逐步发生向上抬起状况,与实际工程基本相似,不会发生滑移;在露天开采持续进行下,位移量在数值变化上垂直方向一直大于水平方向。由此可以看出边坡台阶受开采扰动影响,台阶发生扭转变形,随着开挖结束时底部台阶逐步发生鼓出现象。     

基于能量法的露天开采下采空区顶板安全厚度研究

为了确定露天开采下采空区顶板安全厚度，基于力学理论，分析了露天开采下采空区顶板受力特性，建立其固支梁力学结构模型。根据能量守恒原理，推导了由顶板弯曲应变能、水平荷载做功和垂直均布荷载做功组成的采空区顶板结构总能量方程，获得了采空区顶板势能函数解析式。采用突变理论，建立了采空区顶板系统的尖点突变模型，获得了采空区顶板失稳判别式，推导出采空区顶板安全厚度计算模型。对某露天矿采空区顶板厚度进行了应用案例分析，理论计算出的最终采空区顶板临界厚度为11.34 m，与现场安全预警经验值12 m基本一致。表明所建立的采空区顶板安全厚度计算模型合理可行，可为露天开采下采空区顶板安全厚度设计提供一定的理论依据和工程指导。