均质黏性土坡回填压脚治理方案计算研究

当均质黏性土坡采用回填压脚治理方案时,可采用简化的Bishop法进行计算。计算时,需对3类潜在滑动面进行验算:原边坡内、剪出口位于压脚区顶面以上的Ⅰ类滑动面;仅存在于回填压脚区内的Ⅱ类滑动面;贯穿原边坡与回填压脚区的Ⅲ类滑动面。当3类滑动面的稳定性系数相等且等于设计安全系数时,压脚效率最高。同时,通过对其他条件相同,抗剪强度参数(黏聚力c、内摩擦角φ)不同的多个边坡模型进行分析可知,均质土坡中c/tanφ值越大,加固效率最高的回填压脚截面的宽高比ω/h越大;相反地,c/tanφ值越小,效率最高的回填压脚截面的宽高比ω/h越小。最后,通过算例,阐明均质黏性土坡回填压脚方案的设计计算过程。

内排土压脚回填技术在安家岭露井联采中应用

为治理安家岭矿区露天边坡滑坡及井工矿开采巷道变形,采用FLAC数值模拟,详细分析了内排土压脚回填前后安家岭露天矿边坡及在该边坡下布置的井工矿巷道围岩的应力场及位移场变化规律,并重点分析了不同回填高度对边坡及巷道稳定性的影响。研究结果表明,回填至标高+1358.8m后巷道破坏区不再与前端煤柱破坏区相连通,回填至标高+1393.6m后边坡及巷道围岩的水平位移减少幅度超过60%,煤柱承载力弱化比例明显降低。

安家岭北帮内排压脚回填技术的参数优化研究

采用FLAC数值模拟及1:200的相似材料模拟,详细研究了安家岭北帮露井联采下内排土压脚回填前后露天边坡及在该边坡下布置的井工巷道围岩的应力场及位移场变化规律,并重点分析了不同回填高度对边坡及巷道稳定性的影响。研究结果表明,回填至标高+1358.8m后巷道破坏区不再与前端煤柱破坏区相连通,回填至标高+1393.6m后边坡及巷道的水平位移减少幅度超过60%,煤柱承载力弱化比例明显降低。

边帮煤井工开采边坡变形失稳规律及控制技术研究

从边帮煤井工开采覆岩运移、边坡变形破坏、失稳滑移及控制角度出发,综合运用力学分析、物理模拟、数值模拟及现场工业性实测和应用等手段,对采动边坡变形破坏特征和失稳滑移规律等内容开展了系统研究,提出了针对关键岩块B回转的边坡失稳滑移控制技术。结果表明:采动边坡变形破坏经历了表生改造、结构改造和时效变形3个阶段,呈“横三区”和“竖二带”分布,1 360和1 400平盘移动趋势指向露天矿坑,且存在剪切滑移带生成,在关键岩块B回转形成水平推力作用下采动边坡1 360平盘局部发生失稳滑移;基于此,提出了控制关键岩块B回转的逆坡开采局部充填和回填压脚两种边帮煤安全、高效回收技术,并对其进行了对比分析,得出两种控制技术均能有效降低边坡内部覆岩的变形破坏程度、改变1 360平盘的移动方向及抑制剪切滑移带的生成,但回填压脚的控制效果要优于逆坡开采局部充填,基于此进行了工程应用和验证。

三峡库区某滑坡前缘回填材料类型对其稳定性的影响

回填压脚是推移式土质滑坡常见的治理方法之一。针对回填材料类型对回填效果的影响,以三峡库区某涉水滑坡为例,通过分析现场勘查资料,运用数值模拟的方法,评价了回填压脚的治理效果,并提出了有效的回填建议。结果表明,该滑坡治理工程中采用后缘开挖的细颗粒碎石土进行回填,在库水位的升降影响下,回填区局部发生沉降、拉裂等变形,处于不稳定状态;采用粗颗粒碎石土回填,则未产生拉裂缝,稳定性有所提高,回填效果优于细颗粒碎石土。

边帮压煤井工开采诱发边坡变形破坏及失稳控制研究

露天开采因开采技术和地质条件限制会形成大量边帮滞留煤,造成资源极大浪费。基于此,提出采用井工开采方式对边帮滞留煤进行回收,但开采中易造成采动边坡发生变形失稳现象,影响矿山安全生产。为此,采用物理、数值模拟及工程监测等手段,对边帮煤井工开采边坡变形失稳及其控制方法进行分析,揭示了边帮煤井工开采采动边坡变形演化规律,及“横三区”和“竖二带”的形成机制,明确了边坡内部覆岩由初期“梁形”结构到末期“金字塔”结构的演变过程,及“横三区”和“竖二带”的分布形态,获得了对矿山安全生产存在影响的是1 360和1 400平盘,局部存在崩塌和滑移现象,提出了采用“回填压脚”对采动边坡变形破坏进行控制的思想,并通过数值模拟进行了分析,得出了此方法均能达到对采动边坡变形失稳的有效控制,基于此进行了工程应用和验证。

北山露天矿东帮开采与回填方案边坡稳定性研究

以北山露天煤矿为依据,采用极限平衡法对东帮边坡开采与回填压脚方案进行边坡稳定性研究。对以往岩土物理力学试验取得的数据进行归纳总结,获取适用于本次研究区域的岩体力学评价参数。通过对4种开采设计方案的稳定性和采煤量分析,得出最合理的开采角度为65°。由于形成单台高陡边坡,对5种回填压脚方案进行稳定性和回填量对比分析,最终得出回填压脚边坡角36°最合理。

天池能源南露天煤矿碎裂结构岩体边坡位移监测数据分析

为了保证新疆天池能源有限责任公司南露天煤矿北帮边坡的稳定性,分别利用边坡雷达及GNSS对其进行了监测预警,通过监测数据分析得到了北帮边坡的滑坡要素、发育阶段及边坡变形机理,并据此采用了削坡减载+回填压脚的综合治理措施。结果表明:边坡位移监测数据分析结果正确合理,采用的综合治理措施效果显著。

新疆天池能源南露天煤矿高陡边坡锚索加固技术

为了保证新疆天池能源有限责任公司南露天煤矿西帮煤层采出后边坡的稳定性,采用扩帮剥离、锚索加固以及回填压脚的综合治理措施;研究了西帮边坡的地质条件,根据极限平衡理论,得出了锚索加固参数,并利用锚索应力计对西帮边坡进行滑坡预警。结果表明:扩帮剥离、锚索加固及回填压脚的综合治理措施效果显著。

白音华露天矿条形开采压坡剩余煤柱开采研究

为了研究白音华露天煤矿条形开采压坡剩余煤柱的可行性,基于分区开采和横采控制开采技术,提出了3^(#)煤组条区开采方案和条形开采压坡剩余煤柱开采方案,并对回收资源量作出了经济效益评价。结果表明:3^(#)煤组第一条区开采时,进行3^(#)煤组拉沟降深,内排压3-1^(#)煤底板及时回填;第二条区开采时,南侧3-1^(#)煤底板预留5 m宽煤柱,可将第二条区南侧煤柱中的3-2^(#)煤回收采出;在边坡实时监测安全的前提下,每开采1个条区可以采出3-2^(#)煤约6万t,创收经济效益约1800万元。

三峡库区猴子石滑坡防治工程设计

猴子石滑坡防治工程是长江三峡工程库区最重要、受各级政府和社会关注度最高、工程投资最大的地质灾害防治项目之一。由于其地理位置和保护对象的极端重要性,以及其地质条件的复杂性、治理过程的曲折性、治理方案的新颖性、治理措施的多样性、施工期的紧迫性等多方面原因,有很多值得建设者和设计者总结和反思的经验教训。就该滑坡防治工程设计的地质背景、制约因素、设计思路、设计方案与工程措施进行介绍和总结,供同行或类似工程参考。

抚顺西露天矿综合治理与整合利用阶段性方案

为推动西露天矿综合治理和整合利用,秉承抚顺矿业集团“回填压脚、覆盖灭火、疏截蓄用”与“生态修复”相结合的多灾并治方式理念,对矿坑阶段性综合治理整合利用方案进行分析。结果表明:采用回填压脚、削坡减载、清挖火根、覆盖灭火、生态修复等方式,可有效防治地质灾害的发生,保障了矿坑边坡安全,为近期综合治理工作提供可靠的技术支撑。

抚顺西露天矿入坑主公路设计方案

随着抚顺东露天矿内排土场的发展,电铁排土线需要由西向东发展、由北向南延伸路端。现有的抚顺西露天矿一号、二号主公路系统已经限制了抚顺东露天矿内排土场的发展。为了使抚顺西露天矿坑下主公路彻底避开与抚顺东露天矿电铁线形成交叉,解放西区的排土空间,提出了将抚顺西露天矿主公路挪至南帮的设计方案,对3种建设方案的施工位置选择、施工难度、工程量及投资估算进行综合分析对比。结果表明:大量利用坑下排弃物料进行回填,减少采掘工程量,很大程度上可以节省施工成本。

抚顺西露天矿南帮西区煤炭开采方案优化

抚顺西露天矿南帮发生大面积滑移变形,致使坑底变形区内煤炭停止开采。通过实施回填压脚、防治水等综合治理方案,边坡变形速率数据变化趋于平稳。为充分回收煤炭资源,采取优化措施调整开采方法,对区内煤炭进行条带式开采即分区开采、随采随填,最后进行南北平铺式回填,为南帮边坡稳定提供了有力保障。

三峡库区兴山县平邑口滑坡稳定性及其工程治理研究

利用极限平衡方法,针对各种不同的库水位运行工况,对平邑口滑坡治理前后的稳定性进行了分析计算,对比分析计算结果说明了工程采用压脚回填处治措施是合理有效的.

不同井采方向边帮煤开采边坡稳定性及控制措施

边帮煤回采过程中边坡岩体会经历复杂的力学衍变过程,涉及原岩应力变化、变形破坏区扩展、边坡稳定性等问题;因此,选择合适的回采方向和有效的控制措施对于边帮煤回采边坡稳定性至关重要。提出采用顺坡和逆坡对边帮煤进行回采,在回采的基础上提出回填压脚和逆坡回采局部充填2种方案对边坡稳定性进行控制。研究结果表明:边帮煤回采边坡变形破坏及稳定性与回采方向有关,顺坡回采采场岩体破坏区发育强度和深度比逆坡回采弱,整体稳定性较好,逆坡回采边坡稳定性会发生衰减致使平盘存在剪切失稳现象,且回采工作面长度小于顺坡回采,因此顺坡优于逆坡回采;根据顺坡和逆坡2种回采方案边坡变形破坏区发育及稳定性状况提出回填压脚和逆坡回采局部充填方案对边坡稳定性进行控制,回填压脚可以改变边坡原有结构形态,使边坡内部岩体运移状况得到缓解,达到控制破坏区发育的目的,逆坡回采局部充填,可以对边坡内部变形破坏的岩体形成有效支撑,达到遏制破坏区扩展的效果,减缓边坡平盘因工作面回采所造成的破坏,直至达到控制边坡稳定性的效果。

基于全局临界滑移场技术的抚顺西露天矿边坡稳定性研究

基于全局临界滑移场原理,应用Ordinary、Bishop、Janbu、Morgenstern-price 4种评价方法,建立边坡稳定全局精细化评价体系,并将该评价体系应用于西露天矿内排压脚前后的边坡稳定性综合评价中,经过综合对比确定西露天矿最不稳定边坡,采取回填压脚技术进行处理后再次进行评价。评价结果表明:实施回填压脚大幅度有效地控制了边坡变形,使其稳定性系数提高了1.4倍;根据西露天矿实际监测资料表明,该评价结果安全可靠与实际情况吻合良好;与单一的评价方法相比,该评价体系能够考虑边坡稳定性评价中诸多因素不确定性问题,通过对比4种评价方法,选取最合理最符合实际工程需要的一种方法。

某废弃矿山地质环境治理及生态修复技术研究

历史遗留的废弃矿山地质环境问题突出,为消除地质灾害隐患,恢复生态景观,以某废弃露采矿山为例,采用调查、分析评价等方法,得出废弃矿山现状存在的地质环境问题为崩塌地灾隐患、生态破坏、土地资源浪费。采用下部25°回填压脚(填料为碎石土、渣土,压实度不小于94%)、上部45°削坡减载(机械削坡)及坡脚布置排水沟(60 cm×60 cm,浆砌块石)的治理措施,增强了边坡的稳定性,消除了地质灾害隐患;填土坡面采用穴种乔木,岩质坡面采用挂网客土喷播(喷射厚度8~12 cm,)的绿化措施,恢复了山体植被,改善了生态景观和周边环境。该项目成功实施,对类似的废弃矿山治理项目具有重要的借鉴意义。

抚顺西露天矿南帮变形综合治理

抚顺西露天矿南帮发生大面积滑移,估算变形体体积超过1亿m3,致使坑底变形区内煤炭停止开采,坑口油厂、提升系统、公路运输、供电、防排水系统建筑物和设备、设施等遭到不同程度破坏,威胁着矿山的安全生产。通过研究南帮滑移机理,及时掌握南帮滑移的动态并进行风险评级,制定了雷达监测、回填压脚、防治水等综合治理方案,组织实施后,收到了一定的效果。

剥隘镇四、七、九片区滑坡治理方案设计

论述了剥隘镇滑坡体的工程地质和水文地质条件,分析了滑坡变形复活的原因。利用Morgenstern-price法对滑坡抗滑稳定性进行计算,确定了滑坡治理应急抢险和永久防护的处理方案。经过对滑坡体回填压脚处理,剥隘镇滑坡体整体和局部稳定性得到改善。