露天矿爆破地震波作用下框架建筑的动力响应

为研究露天矿爆破地震波作用下框架建筑的动力响应,开展了现场试验和数值模拟研究。试验测得爆破地震波参数和框架结构主体、砌体填充墙的固有频率及其动力响应;采用ANSYS程序计算出框架结构主体和砌体填充墙的固有频率,并分析了模型在爆破地震波作用下的动力响应。结果表明,填充墙体的固有频率高于建筑主体的固有频率,且接近于爆破地震波的输入频率,数值模拟计算的固有频率与现场测试结果一致;填充墙体的振动速度高于建筑主体的振动速度。虽然爆破地震波地表振动速率满足《爆破安全规程》,但框架结构主体和砌体填充墙固有频率的差异和频繁爆破震动使得砌体填充墙与梁、柱连接处产生裂缝。因此,评估露天矿周边框架建筑的振动安全性时,应考虑建筑的动力特性和露天矿爆破的特殊性。

先锋露天煤矿软岩边坡稳定性分析及控制方案设计

基于在露天矿山生产过程中软岩边坡稳定的重要性,结合先锋露天煤矿北帮边坡的地质条件,采用流固耦合数值模拟与理论研究相结合的研究方法,对边坡的位移场、应力场进行分析,研究高地下水位软岩边坡在自重应力下的破坏模式和发展趋势。结果表明:北帮边坡表层泥岩发生了大范围的水平向变形,且最大变形集中在坡脚和坡中;边坡的竖直向变形主要表现为坡脚的挤出和坡顶的沉降,并根据边坡的变形提出了清方减载和抗滑桩两种不同的防治措施,并验证了其可行性。

伊敏露天矿弱层与正断层复合作用下顺倾边坡变形规律

为探究某露天矿断层与弱层复合作用下边坡稳定性问题,结合工程实际,通过改变弱层位置、厚度、倾角等参数,应用FLAC^(3D)程序探究其变形破坏模式及稳定性变化规律,阐明边坡破坏机理,并提出相应的灾害防控技术措施。结果表明:弱层与断层的相对空间位置关系、弱层性质是该类边坡灾变演化的主要控制因素;二者相交时,因弱层连续性被破坏且坡角岩体强度增大等因素,边坡稳定性有所提升,此时正断层对滑坡有抑滑作用;当弱层厚度增加,强度降低时,边坡稳定性呈逐渐降低趋势,直至破坏;当弱层倾角变大,边坡稳定性逐渐降低,最大位移量随上部覆岩荷载减小而减小。

GNSS监测技术在露天矿边坡监测预警中的应用

为探究智能监测云平台在露天矿边坡安全监测预警的运行可靠性,以内蒙古中部某露天矿为研究对象,运用GNSS自动变形监测技术,在排土场和采掘场边坡布设监测点和监测线进行研究分析。结果表明:在边坡受到春融和降雨影响时,位于采场与排土场边坡的监测点准确显示边坡持续变形;其次位于外排土场北侧6号监测点,竖向位移持续变形较大,验证了监测云平台在边坡变形监测预警的可行性。

东明露天煤矿东帮边坡稳定性分析

为了研究东明露天煤矿东帮边坡的稳定性情况,对现场工地进行钻探取样,掌握岩层信息和地质情况;采用莫尔-库伦强度理论对所取岩心进行科学实验,精确获得地层的物理力学指标;在此基础之上,通过理论分析和FLAC3D数值模拟方法对边坡的变形位置及破坏模式进行了详细研究。结果表明:边坡在第4台阶处出现最大拉应力,土体发生平移滑动并形成圆弧滑动面,并且在坡顶处出现大沉降变形,在经过雨水冲刷后存在滑坡风险。

顺倾多弱层复合边坡稳定性分析及参数优化

为探究顺层多弱层复合边坡在回采煤后的稳定性及边坡优化设计,以新疆某露天煤矿南帮边坡为研究背景,运用SLOPE/W分析不同边坡形态的稳定性,并对边坡形态进行优化设计。研究结果表明:回采煤后复合边坡稳定性系数1.079小于1.2不满足规范要求;当整体边坡采用27°坡角设计,下部厚煤层区域采用预留50 m煤柱+置换开采设计时,边坡能够处于稳定状态。

烧变岩剪切特性试验研究

以新疆别斯库都克露天煤矿火烧区为工程背景,由于火烧煤岩特殊赋存条件,岩性及物理力学性质等直接关系到边坡稳定性。通过不同含水率剪切试验、崩解试验对火烧煤岩抗剪强度进行研究,得出火烧煤岩的抗剪指标随含水量增加呈减小趋势,当遇水崩解后,其强度急剧衰减,力学性能发生变异,对露天矿安全生产构成威胁。

火烧蚀变岩和火烧高变质煤试样抗剪强度指标测定实验研究

煤岩抗剪强度指标是进行岩土体稳定性分析的基础,而以往对于火烧蚀变岩和火烧高变质煤岩抗剪强度方面的资料并不全面。以新疆别斯库都克露天煤矿火烧区为例,对火烧区及采场岩土体进行取样,进行火烧蚀变岩和火烧高变质煤的抗剪强度实验研究,获得不同煤岩剪切应力曲线和抗剪强度关系曲线,为新疆别斯库都克露天煤矿火烧区边坡的稳定分析提供科学依据。

别斯库都克煤矿南帮边坡破坏机理及致灾模式

为了揭示边坡失稳的影响因素以及边坡内岩体应力分布状态与其自身强度特性之间的相互作用;采用理论研究与数值模拟相结合的研究方法,对别斯库都克煤矿南帮边坡变形破坏模式进行研究,分析边坡受力及变形破坏特征,以及边坡可能存在的滑动规律及破坏模式,得出研究区域边坡变形破坏机理。结果表明:南帮边坡破坏模式为“顺层剪切”破坏,最大剪应力出现在“顺层岩层深部”区域,并沿“泥岩弱层”发生剪切变形。

厅子堰煤矿北帮排土场边坡稳定性分析

对厅子堰北煤矿帮内排土场边坡进行稳定性分析;通过现场取样做试验,基本掌握地层分布规律,通过试验准确确定土层的物理力学指标;采用有限元数值模拟软件FLAC3D对该排土场边坡进行建模以及计算;合理地分析边坡内部的位移以及应力分布,确定出可能出现的滑动面,并提出监测和防治措施。结果表明:厅子堰煤矿北帮内排土场边坡存在发生滑坡的可能性。

吉郎德露天矿端帮顺倾边坡稳定性分析与防治措施

为解决吉郎德露天矿东帮顺倾边坡稳定性问题,通过工程地质勘察与GNSS数据监测方法,确定赋存岩层边界及边坡失稳影响现状;基于极限平衡法,以工程钻探、岩土力学实验、滑坡反分析、三维有限差分法等方法为依据,分析削坡减载及不同内排脚高度与边坡稳定性变化规律。结果表明:端帮开采高度增加导致坡底整体位移下降,与上部边坡形成张拉破坏。采用坡顶削坡减载及坡脚快采内排措施进行综合治理,削坡后第四系边坡角从28°降低为26°,内排高度为60 m时,安全系数满足稳定性要求,治理成本经济、高效。

露井协采边坡变形破坏规律与失稳机理研究

基于现有关键层理论,提出了控制露井协采边坡稳定性的"关键岩层"概念,以平朔矿区露井协采为例,研究了露井协采边坡的变形破坏规律及岩层移动规律;采用物理模拟和数值分析相结合的方法对理论分析结果进行了验证。研究结果表明:在"关键岩层"耦合作用下,露井协采边坡各平盘主要表现为沉降滑移破坏和潜在滑移破坏2种变形破坏模式,露井协采边坡的稳定性取决于关键硬岩层提供的滑动力和关键弱层提供的抗滑力之间的抗衡关系,物理模拟、数值分析结果与理论研究结果基本吻合。

含断层富水露天矿超前疏干条件下渗流场演化规律研究

针对含断层富水露天矿超前疏干问题,以内蒙古东北部某富水露天矿为背景,基于GMS建立复杂地质实体模型,采用Lak3-Package模块设定各阶段矿山形态进行地下水模拟;预测了不同阶段的最大人工抽采水量,并研究了隔水断层由于剥离和降水逐渐导水的规律。研究表明:第1阶段降深至+645 m所需人工最大抽采量为1200 m3/d,第2阶段降深至+600 m所需人工最大抽采量为1.10万m3/d,第3阶段降深至+540 m最大抽采量为5.82万m3/d,最终降深至+480 m为9.82万m3/d;在第2阶段降深至+600 m抽采量达到1.10万m3/d时隔水断层因两侧水头差的增加使渗透压升高导致断层逐渐导水,在抽采量达到1.80万m3/d时断层变为导水断层。

露天矿电铲智能引导系统开发及应用

针对我国矿山企业电铲运行生产的实际,设计了露天矿山电铲智能引导系统,利用定位定向传感器,实时采集电铲的工作参数,进行保存及展示,实时了解电铲的工作状态,及时对电铲进行合理调度,使电铲能够精确完成工作,提升工作效率。结果表明:在案例应用和实际作业中,施工精细化水平和工作标准整体效果明显。

露天煤矿破碎生产加工系统粉尘综合治理的设计及应用

为提高露天煤矿绿色开采水平,减轻大气污染,保护矿工身心健康,我国煤矿为解决粉尘问题开展了大量研究并实施了很多措施。呼伦贝尔东明矿地面生产加工系统包含1000t/h破碎站、2000t/h破碎站、长输系统和新筛分系统。分析煤炭粉尘形成原因及治理煤炭粉尘难点,结合绿色矿山建设规划思路,积极打造产煤不见煤的环保型矿山企业,分别对胶带转运系统、卸料系统进行了粉尘综合治理技术工作,并对后期煤炭粉尘治理的优化设计提出建议。在改善现场工况条件的同时,保障了输煤系统安全、稳定、连续、高效运行,保证煤矿破碎生产加工过程中的粉尘浓度全面达标。

顺层急倾斜边坡破坏机理

基于顺层急倾斜边坡破坏模式的理论分析,运用有限元数值模拟的研究方法,对别斯库都克露天矿顺层急倾斜边坡变形、破坏及致灾机理、稳定性进行分析,得到露天矿开采过程中边坡岩体应力状态和边坡变形运动趋势。