FLAC3D在露天矿边坡参数优化中的应用

在工程实际中为保证矿山安全,需使露天矿边坡满足安全稳定要求.最终边坡角、内摩擦角、粘聚力等参数是影响露天矿边坡稳定性的主要因素.以新疆东戈壁钼矿边坡为例,利用FLAC3D软件,通过改变数值模型参数探索不同因素对边坡安全系数影响.模拟结果表明:随着最终边坡角的减小,露天矿边坡安全系数显著增大;随着最终边坡角的放缓,发生明显塑性变形的区域在逐渐减小,其边坡整体稳定性增加;随着粘聚力的增大,露天矿边坡安全系数有所增大.     

露天高边坡滑坡灾害风险性评价及动态信息化分区

以某大型露天矿边坡工程为背景,应用改进的极限平衡理论,建立MSARMA边坡稳定性计算模型,计算边坡安全系数并开展不同因素影响下边坡敏感性分析。依托GIS平台和三维可视化技术手段,构建该露天边坡三维可视化工程地质模型,将边坡稳定性安全系数导入GIS平台,利用空间插值、数据叠置等手段对该露天矿边坡进行三维可视化风险性分区。应用以上计算方法及信息化手段,得出了边坡稳定性计算数据、动态曲线,以及边坡三维可视化分区图像,多角度、多维度地实时反映该露天矿边坡安全稳定状况。     

植物修复下露天矿弱层群顺层高边坡稳定性分析

为了研究植物修复治理后露天矿弱层群顺层高边坡的稳定性变化规律,采用数值模拟的方法对阜新海州露天矿北帮顺层高边坡修复前、压脚整形后、覆土植物栽植后的稳定性进行分析。结果表明：在考虑非饱和渗流和正常水位工况下,原始边坡、压脚整形边坡、覆土植物栽植边坡3种状态的安全系数先提高后降低;覆土植物栽植边坡的安全系数比压脚整形边坡的安全系数有所降低,覆土植物栽植会影响露天矿边坡的边坡稳定性。     

抚顺西露天矿现状边坡稳定性分析

为进一步研究抚顺西露天矿边坡稳定性,采用岩石力学实验、边坡稳定反分析等数据,利用极限平衡量分析法对抚顺西露天矿边坡进行研究,构建了数值模型,通过对西露天矿坑6个计算剖面的计算,得出西露天矿边坡的安全系数;并对计算剖面进行了边坡稳定性初步验算。验算结果表明:各剖面线安全储备系数大于1.05,境界内开采区域边坡满足生产安全储备要求。     

多因素作用下的露天矿边坡稳定性分析

边坡稳定性问题关系到我国露天矿的安全生产和企业发展,得到国家和社会的广泛重视。针对某露天矿边坡,在综合分析边坡的工程概况和地质条件基础上,结合边坡工程的具体特征,采用Slide数值分析软件,考虑了自重、降雨、地震以及多重因素的耦合作用4种工况,分析了露天矿边坡的稳定性。结果表明:露天矿的上盘边坡较稳定,下盘边坡易失稳破坏;在降雨、地震作用下,边坡安全系数降低明显,特别是降雨与地震耦合作用时,应及时采取排水、防震措施。     

陷落柱对露天矿非工作帮边坡稳定影响及控制对策

为了掌握陷落柱不良地质构造对露天矿非工作帮边坡稳定的影响规律,解决受其影响而引起的边坡失稳的问题,以平朔安家岭露天矿北帮为研究对象,采用Geo-Studio软件对陷落柱影响下北帮边坡的稳定性进行了分析计算,以计算结果为依据,结合现场实际情况,针对存在滑坡隐患的不稳定区域提出了内排压脚的防治措施。研究结果表明:内排压脚防治措施可以有效提高边坡安全系数,降低陷落柱对边坡稳定性的影响,对于保障安家岭露天矿非工作帮边坡稳定与安全、实现高效生产具有重要实践意义。     

基于GEP的露天矿边坡稳定性预测

为能够准确地预测露天矿边坡稳定性,以国内30多个露天矿边坡破坏实例为研究依据,采用基因表达式编程(GEP)数值计算方法对边坡安全系数进行预测研究,并作为边坡稳定性的评价依据。建立了以岩石容重、内聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度和孔隙压力比6个因素作为输入因子,安全系数为输出因子的露天矿边坡稳定性GEP预测模型。结果表明:边坡安全系数GEP预测结果与实际值相对误差仅为11.63%;边坡稳定性状态预测准确率高达85.7%,预测效果理想。     

深凹露天转地下开采对高陡边坡稳定性影响数值分析

针对厂坝铅锌矿露天矿转地下开采的北帮高陡边坡稳定性问题,进行了不同开采深度的数值模拟研究和地下开采过程的仿真分析,由此获得了每次开采北帮边坡以及地下采场围岩的应力分布和塑性区范围,并给出了边坡稳定安全系数,结合围岩位移、塑性区范围以及边坡稳定安全系数随开采过程的变化规律,进行了北帮高陡边坡稳定性综合分析,揭示了北帮边坡稳定性随地下开采工程的变化规律,建立了边坡稳定性与开采深度的函数关系,并对该矿在露天转地下开采过程中的安全生产提出了几点意见和建议。     

典型渗流对露天矿山边坡稳定性影响的研究

岩石渗流对边坡的稳定性具有重要影响.为了研究渗流对露天矿边坡稳定性的影响规律,结合地质概况,采用数值分析方法对边坡进行了典型渗流作用过程分析,并确定边坡安全系数;研究结果表明,在一定条件下渗流作用对应力场影响很大,渗流与应力场的共同作用直接影响露天矿边坡的稳定性.     

露天矿延深时边坡角的优化

露天矿延深时边坡角的优化［俄罗斯］技术科学博士Ｈ．Ｋ．兹沃纳列夫几乎所有的深凹露天矿在开采其上部矿量时均取较缓的边坡角。只有在向深部过渡以开采下部矿量时．才出现优化边坡角的问题。优化边坡角就是确定具有一定的稳定性安全系数的边坡角。边坡稳定性安全系数既...     

北厂-架崖山矿段露天采场边坡稳定性评价研究

考虑到凹陷露天矿边坡的实际情况,以及在边坡稳定性评价时存在着模糊性和随机性,选取合适的评价方法对边坡的安全做出准确的判断,对于凹陷露天矿边坡的开采工作是非常有必要的。以北厂架崖山矿段露天矿边坡为例,根据采区露天边坡实际情况,以方位角为划分依据,将采区边坡划分为八个区域,建立影响边坡稳定性因素的15个指标的稳定性评级指标体系,基于AHP法确定各指标的权重,权重确定完成后,通过计算单指标联系度与综合联系度,确定北厂架崖山矿段边坡的安全等级。研究表明,区域Ⅵ、Ⅶ稳定性较差,建议采取相应的防治措施。     

大型深凹露天矿边坡稳定性研究及智能监测系统应用

深凹露天矿山开采过程中易产生滑坡、泥石流、危岩垮落等地质灾害,为保证露天采场人员及设备安全,需开展深凹露天矿边坡稳定性研究。利用3DMine构建深凹露天矿三维模型,而后导入FLAC3D进行8个分区的露天矿边坡应力应变数值。从竖直方向位移、最大（小）主应力分布状态、剪切应变方面进行分析得出：竖直方向几乎无位移,露天边坡整体稳定性较强;局部台阶坡面存在应力集中现象,应加强监测。在实际工程中,矿山引入边坡智能监测系统,利用雷达扫描及GNSS在线数据集成技术形成三维可视化边坡模型,实时监测边坡空间位移变化数据,实际监测结果表明开采后边坡薄弱面发生位移,与数值模拟结果一致。文章创新点在于利用有限元数值模拟手段与实际工程中的三维智能监测系统相结合,可有效防治露天开采时所面临的地质灾害问题,对同类高大边坡安全稳定性研究具有一定的参考价值。     

平朔东露天矿排土场边坡破坏模式与稳定性研究

通过对平朔东露天矿南洼村排土场实际工程地质及水文地质条件进行研究,建立了东露天矿排土场边坡稳定研究工程地质模型,采用PFC数值分析软件模拟研究了排土场边坡失稳过程中的应力、位移、塑性区分布特征,探明了边坡变形破坏模式及失稳机理,运用Slide极限平衡分析软件对南洼村排土场现状边坡稳定性进行评价,结合现场实际条件提出了边坡变形破坏的防治措施,为保证边坡安全、实现高效生产提供了理论依据。     

露天矿爆破荷载等效施加方式的探究

为了较为准确数值模拟爆破荷载的等效施加方式,基于强度折减法基本理论分析边坡稳定性,针对露天矿爆破开采时的特殊爆破荷载,提出了能够仿真模拟实际爆破荷载的等效加载方式。该等效加载方式首先对露天矿爆破荷载进行分析,爆破荷载是由爆源中心环向向四周传递,将爆破荷载等效加载到粉碎区外边界上,与实际的炮孔爆破荷载形式较为吻合;利用FLAC3D建立露天矿边坡数值模型,分析在爆破动载下边坡的动态响应特征,运用强度折减法计算得到露天矿边坡的动力安全系数。最后与以往将爆破振动施加到模型边界的等效施加方式进行对比,验证了此等效施加方式应用于爆破动载下露天矿边坡稳定性分析中的可行性与合理性。     

复杂采空区群影响下露天边坡稳定性特征及危险区区划研究

为研究复杂采空区群影响下的边坡稳定性特征,针对银山露天矿现状边坡与二期边坡,采用FLAC3D三维数值模拟方法,基于复杂采空区群与露天边坡形成历史的返演,计算了固定长高比的三维边坡模型在不同边界约束下的安全系数,并分析了复杂采空区群影响下边坡的整体稳定性特征以及单个采空区对边坡局部稳定性的影响,从而对露天矿开采过程中边坡岩体潜在危险区域进行了分类区划。研究成果为银山露天矿山安全生产防控提供了可靠依据。     

极限平衡法与有限元强度折减法在露天矿边坡稳定性分析中的应用对比

阐述了极限平衡法和有限元强度折减法两种边坡稳定性分析方法的基本原理,采用Slide 6.0和Phase2 8.0两款软件对某露天矿西部边坡的稳定性进行分析,对比极限平衡法与有限元法计算出的安全系数。计算结果显示,两款软件计算出的安全系数接近,有限元法为1.0,极限平衡法为1.04~1.06,安全系数均达不到该边坡所要求的最低安全系数1.25,必须对边坡加固。根据软件数值分析出的滑移面用长锚索进行加固,加固后边坡安全系数为1.25~1.41,达到西部边坡的安全要求。经过对边坡稳定性的分析发现,极限平衡法和有限元法计算的安全系数均符合实际工程情况,适用于相似边坡的稳定性分析。     

新疆准东露天煤矿单一巨厚煤层复合边坡空间形态优化

针对单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡稳定性及空间形态问题,以新疆准东露天矿为工程背景,采用刚体极限平衡和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了露天矿复合边坡的稳定性及空间形态,分析了复合边坡的潜在滑动模式及稳定性规律,确定了采场与排土场的最大安全距离。研究结果表明:新疆准东露天矿采场最终边坡角为34°,排土场边坡角为23°,排土场与采场安全距离为150 m时满足安全性与经济性要求;单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡的滑坡模式为沿排弃物内部的圆弧滑动和以坡体出露弱层面为底界面的组合滑动;在岩体自身重力作用下,单一巨厚煤层露天矿土—岩复合边坡破坏形式为拉张—剪切复合型。     

基于Morgenstern-Price法的露天边坡稳定评价

露天矿山的边坡稳定性一直是露天采矿经济与安全的重要课题。本文以国内某露天矿山边坡为例,采用极限平衡理论中较为常用的Morgenstern-Price法,借助Geo-studio软件中的SLOPE/W模块对该露天边坡进行三种不同工况下的稳定性分析及安全系数的计算,最后通过对标相关规范及标准,对该露天边坡进行了稳定性评价,认为该边坡是稳定的,即选取的边坡角是合理的。     

采场边坡稳定性迭代计算分析及安全对策研究

为保证露天矿山采场边坡稳定,避免滑坡、崩塌、滑塌、地裂缝等灾害的发生,开展了露天采场边坡稳定性分析及安全对策的研究。以上房沟钼矿采场东部采区边坡稳定性分析为例,采用工程地质踏勘、极限平衡法迭代计算及理论分析的研究方法,综合分析上房沟钼矿边坡的稳定性,并提出针对性的采场边坡治理安全措施。     

基于鲸鱼算法优化支持向量机的露天煤矿边坡稳定性预测

边坡的稳定性对露天矿山的安全影响重大,为了快速地对露天煤矿边坡稳定状态进行判断,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)优化支持向量机(SVM)的露天煤矿边坡稳定性预测模型,该方法使用WOA对SVM模型的惩罚系数及核函数参数的取值进行了优化,解决了SVM模型的初始参数值选取困难的缺点。利用WOA优化后的SVM模型对收集到的边坡数据进行预测,并与RF、BP、SVM模型的预测结果进行对比。结果表明,WOA优化后的SVM模型具有更高的预测精度,该模型对确定露天煤矿边坡稳定状态有一定的参考价值。