眼前山铁矿南帮边坡节理聚类与概化模型研究

眼前山铁矿实施加陡固定帮的 3并段开采方案后 ,节理发育的南帮边坡产生的楔体滑落 ,对矿山安全生产造成了较大影响。采用节理极点图、等密度图及模糊ISODATA聚类算法等分析技术 ,对南帮边坡岩体进行了合理的聚类分析 ,确定了岩体节理的优势方位 ,建立了节理倾向、倾角及迹长的概率分布函数 。

眼前山露天矿转地下开采边坡大变形模式数值模拟

针对眼前山铁矿露天转地下开采条件下的边坡岩体的变形、破坏和稳定性问题,采用FLAC大变形模式分析了矿体开采不同深度下的露天边坡变形破坏特征。开挖模拟显示北帮软岩边坡易产生大量滑落,但一般不会形成突然快速的滑坡,对地下开采的安全影响不大,但大量小颗粒碎石补充岩石覆盖层,对控制损失贫化指标不利。南帮硬岩边坡岩体开采初期未出现较大的变形和整体滑移。

齐大山铁矿排土场泥流危害及其整治技术

齐大山铁矿排土场产生的泥流严重影响了矿山的生产和扩建，本文结合国外有关资料，分析了泥流产生的条件及蠕动的特征和规律，通过工程实例探讨了利用生产排岩修筑挡泥坝整治泥流危害的技术可行性及经济合理性，阐述了挡泥坝稳定性研究及参数设计的方法和程序。

眼前山露天矿边坡岩体损伤规律研究

综合运用损伤力学、断裂力学、FLAC-3D及三维节理网络模拟等理论与技术,建立了三维节理岩体损伤演化的分析模型和计算程序,使节理岩体损伤断裂分析与岩体边坡开挖数值模拟有机地结合在一起,为研究探讨节理岩体边坡损伤演化规律提供了一种方便实用的方法。通过对鞍钢眼前山露天铁矿南帮边坡的模拟分析,定量揭示了露天矿边坡节理岩体伴随采矿开挖的损伤劣化的演化规律,为评价露天矿边坡稳定性与可靠性的动态变化规律奠定了基础。

齐大山铁矿5号运矿胶带边坡治理方案研究

为解决鞍钢齐大山铁矿5号运矿胶带上部边坡存在的安全隐患,针对边坡的岩性构成、岩体结构进行了调查与分析,确定了整体边坡和台阶边坡的破坏模式与危害,通过稳定性计算分析得出了边坡稳定性状态,综合考虑边坡破坏模式、空间形态、服务年限、施工工期等因素的影响,最终确定边坡治理方案为12m全长粘结锚杆与SNS主动柔性防护网相结合的边坡主动加固措施。

眼前山露天矿北帮中上部滑体位移监测与治理对策研究

本文概要分析了鞍钢眼前山露天铁矿北帮中上部软岩边坡变形区产生及发展的工程地质条件和稳定性影响因素,根据地表位移监测数据定量确定了高差110m边坡岩体的变形范围及特征,分析了滑体的移动趋势及与降雨相关的特点。通过稳定性计算与运输系统、边坡要素的统筹调整,确定了滑体治理对策,设计削坡工程量32.81万m3,概算投资825万元。

鞍钢刘大山铁矿排土场泥流危害整治技术的探讨

齐大山铁矿排土场产生的泥流严重影响了矿山的生产和扩建，本文结合国外有关资料，分析泥流产生的条件及蠕动的特征和规律，通过工程实例探讨了利用生产排岩修筑挡泥坝整治泥流危害的技术可行性及经济合理性，阐述了挡泥坝稳定性研究及参数设计的方法和程序。

眼前山铁矿矿岩三轴压缩力学特性研究

利用SAM-2000型微机控制岩石三轴试验机,分别对取自眼前山铁矿的磁铁石英岩、绿泥千枚岩以及混合岩进行不同围压下的三轴压缩试验,分析各岩样的力学特性,并比较3种岩样破坏形式的差异。试验结果表明,岩样的三轴抗压强度离散性较大,应用回归诊断、剔除异常点(离群点)分析方法进行了数据处理,获得了拟合程度较好的岩石强度参数;通过分析岩样破坏形态,磁铁石英岩在三轴压缩下的破坏形式主要表现为劈裂破坏,绿泥千枚岩和混合岩的破坏形式主要表现为剪切破坏。

节理岩体边坡损伤力学与FLAC-3D耦合分析

通过引入损伤张量模拟岩体的多裂隙性 ,将节理岩体视为含有损伤的连续介质 ,建立了节理岩体的损伤力学模型。应用FLAC - 3D内嵌FISH语言 ,探讨了与FLAC - 3D的数据交换方法 ,采用VisualBasic编制了损伤力学分析的计算机程序 ,实现了节理岩体损伤与FLAC - 3D的耦合分析 ,并应用于鞍钢眼前山铁矿南帮边坡的模拟分析中。

弓长岭露天矿顺倾断层影响边坡可靠性分析

弓长岭露天铁矿北帮边坡出现了沿顺倾断层大范围整体下滑的迹象,为避免灾难性事故的发生,进行了断层、节理的工程地质调查。考虑到边坡工程中客观存在的诸多不确定性因素,实验研究了岩石与断层泥强度的随机分布参数,运用Monte-Carlo法、Rosenblueth法对剖面1～3边坡的破坏概率进行计算,Monte Carlo法的破坏概率计算结果为0.153～0.969,Rosenblueth法的破坏概率计算结果为0.147～0.919,结果表明均已远远大于可接受破坏概率0.005,说明破坏风险极大,西部长约150m滑体必须立即采取治理措施以确保矿山的生产安全。

平朔矿区露井联采边坡岩体采动损伤规律研究

露天和井工开采导致边坡岩体应力场发生改变,进而节理扩展,损伤增加,强度降低。根据Kawarnoto损伤张量概念、等效应变原理及断裂力学理论,对安太堡煤矿露井联采条件下的节理岩体损伤演化进行了模拟,得到了边坡岩体在露采与井采时的损伤张量分布。露天开采后损伤度峰值达到0.590,采动影响范围约30m;井工开采对边坡面附近岩体影响较小,损伤几乎没有增加,采空区上部岩体损伤度峰值达0.5-0.8。

基于岩体损伤模拟的露井联采边坡稳定性

岩体是具有初始几何损伤的多裂隙介质,露天和井工开采导致应力场发生改变,进而节理扩展,损伤增加,强度降低。根据Kawarnoto损伤张量概念、等效应变原理及断裂力学理论,对安太堡煤矿露井联采条件下的节理岩体损伤演化进行了模拟,得到了边坡岩体在露采与井采时损伤张量的时空分布演化特征。建议应用反映采动效应的损伤张量或截面损伤度作为岩体扰动参数,根据岩体质量分类RMR值,确定Hoek-Brown强度参数m和s,体现了岩体强度的各向异性和时空变化。应用到安太堡煤矿露井联采条件下的边坡稳定性分析中,安全系数为1.89~2.32,说明发生剪切破坏的可能性较小,边坡岩体的破坏主要由井工采空区坍塌引起。

基于FLAC节理化模型的层状岩体边坡数值分析

采用节理化本构模型描述层状岩体的各向异性特征,对鞍千矿许东沟采场上盘顺层岩体边坡建立了FLAC计算简化模型,数值模拟分11步进行开挖,分析计算在开挖过程中岩体内部应力与位移的变化规律,确定边坡岩体塑性区的分布情况。模拟结果表明层状岩体边坡的稳定性在岩体强度和结构面强度共同控制下,由于大量顺层层理的存在,降低了岩体边坡的稳定性,增大了沿层理形成滑坡的可能性。

露天矿层状岩体边坡FLAC节理化本构模型应用研究

层状结构岩体边坡的破坏模式主要为平面型滑移和倾倒破坏,是变形与强度各向异性的表现。文章应用节理化本构模型对露天矿顺层岩体结构边坡进行了FLAC数值模拟研究,结果表明,边坡体沿层塑性滑移带倾角与层面倾角基本一致,FLAC节理化本构模型可以为层状岩体的模拟提供一种有效的手段。

弓长岭露天矿顺倾断层物探勘测与分析

弓长岭露天铁矿北帮边坡出现了沿顺倾断层F100大范围整体下滑的迹象,滑坡壁高达约10m。F100断层面平直,断层带内有少量断层泥,对边坡的变形破坏起主要的控制作用。研究F100的深部产状变化是稳定性分析的关键,为此进行了三极电测深勘测,物探结果表明F100断层产状与地表所见产状相近,向下最大延伸约200m,深部倾角变化不大。通过稳定性分析确定了削坡减载设计方案,境界内削坡量为174.1万m3,境界外削坡量为318.4万m3,总计492.5万m3。

大孤山尾矿细砂力学性质试验研究

大孤山尾矿细砂的固结试验表明静止侧压力系数K0为0.23。应用三轴剪切渗透试验仪,对大孤山尾矿细砂进行了不同应力路径和固结度下的三轴压缩试验。通过3种不同主应力比下的固结不排水试验,获得了主应力比对尾矿细砂变形特性的影响。具体体现为在主应力比较小时,试样易发生变形突变导致破坏;不同的主应力比所反映的抗剪强度区别较大。不同固结度下的固结不排水试验结果表明:应力差峰值随固结度的增加呈先增加后减少的变化过程;固结后内摩擦角变小,但不同固结度的内摩擦角变化较小,随着固结度的增加,该尾矿细砂的黏聚力逐渐降低,这与细砂内孔隙水的含量减少有关。

露天矿节理岩体边坡稳定性研究

针对眼前山露天矿南帮节理岩体边坡的结构特征,通过现场节理调查及统计分析,采用Monte-Carlo随机模拟方法,进行了节理三维网络的计算机模拟,研究确定了南帮边坡的节理岩体强度和破坏模式。通过滑动面自动搜索及FLAC数值模拟,系统地计算分析了南帮节理岩体边坡现执行开采和调整方案随采场逐渐下延的稳定状况,指出将三并段边坡的台阶坡面角由65°调整为60°可以从根本上改善眼前山露天矿南帮边坡的稳定状况,在矿山服务年限内满足开采的稳定性要求。

节理岩体边坡渐进破坏的试验研究

岩体边坡是含有大量裂隙且服从统计规律的损伤体。应用自行设计的底摩擦试验机,对只考虑自重作用的节理岩体边坡渐进破坏规律进行了模拟试验研究,得出了1组节理、2组节理的边坡渐进破坏的规律,其试验结果对确定节理岩体边坡破坏模式具有指导意义。

露天矿节理岩体三维网络模拟与概率损伤分析

针对鞍钢眼前山露天铁矿南帮节理岩体边坡的结构特征,应用Monte-Carlo随机模拟原理,进行南帮边坡岩体的三维节理网络模拟,直观地展示了岩体的空间信息.基于岩体损伤力学的基本原理与三维节理网络的计算机模拟技术,探讨了节理岩体损伤张量随机矩阵概率分布规律.结果表明,眼前山铁矿南帮岩体概率损伤张量矩阵的元素均服从正态分布.

节理岩体边坡概率损伤演化规律研究

露天矿边坡岩体是含有大量空间上随机分布裂隙的三维损伤体,岩体的强度和内部裂隙分布在空间上均具有随机性,岩体损伤是一种概率损伤。应用三维节理网络模拟技术建立节理岩体损伤张量及概率分布规律的计算方法,综合应用Rosenblueth原理、损伤断裂力学与数值模拟等理论与技术,建立三维节理岩体概率损伤演化的耦合分析程序,通过对鞍钢眼前山露天铁矿南帮边坡岩体随采场逐渐下降过程中概率损伤演化规律的数值模拟,计算得出边坡岩体在不同开采阶段的损伤张量的均值与标准差,揭示节理岩体损伤张量在露天矿开采的空间和时间上的动态变化规律,建立露天矿不同开采阶段的边坡岩体三维随机损伤场,为评价露天矿边坡可靠性的动态变化规律奠定基础。