荷载作用下采场边坡稳定性及参数敏感性研究

为研究荷载作用下影响边坡稳定性因素的敏感性,以西南某露天矿边坡为研究对象,根据采场力学特性采用有限元模拟软件GeoStudio建立模型分析荷载作用下边坡稳定性、应力-应变场以及渗流场变化情况。采用IBM SPSS Statistics数据分析软件建立正交表,利用极差和方差分析影响边坡稳定性各因素的敏感性。结果表明:自然工况下边坡Y方向存在应力梯度,坡面拐角出现应力集中,最大应变发生在坡脚位置;不断增加降雨,岩体孔隙水压力上升,降雨条件下边坡安全系数呈正态分布;各影响因素对边坡稳定性的敏感性由强到弱依次是坡顶荷载F、黏聚力c、内摩擦角φ、降雨时长T、重度γ。研究结果为采场边坡稳定性分析提供了理论支持,为采场边坡施工设计提供了参考。

内蒙古八岔沟矿露天采场边坡滑坡灾害治理

露天开采矿山多为大型矿山,采矿活动导致矿区原始地形地貌破坏,且占用了大量的土地资源,有可能诱发地质灾害。以内蒙古八岔沟矿露天采场为例,通过对边坡区域工程地质、水文地质条件分析,确定边坡存在的主要滑坡模式为平面破坏、圆弧形破坏、楔形体破坏、倾倒破坏、崩塌破坏,并提出采用“坡面散体及碎浮石清理挖除+被动网拆除+预应力锚索+锚杆+框架梁+喷锚网+排水孔+帷幕注浆”的技术方案实施治理。实践证明:该治理技术具有超前性、主动性,做到了投入少、效果好,大大节省了基建成本,为矿山的安全生产提供了技术支撑,保障了平台工作人员及设备车辆的安全,保证了露天开采工程的顺利开展。

某露天矿坑回填周边渗流场状态及影响研究

以姑山露天矿坑回填为研究背景,建立露天矿坑三维地质模型,并采用COMSOL模拟软件进行数值计算,分析不同回填厚度时矿坑渗流场状态以及渗流对露天边坡、地下开采的影响。结果表明:随回填厚度的增加,采场压力分布表现出非对称性;渗流变化主要发生在矿坑底部和矿体中,且渗流速度呈上升趋势;露天边坡逐渐趋于稳定,部分区域需采取加固和监测措施;地下空区应力集中和位移现象更明显,需要采取相应的支护措施,防止变形失稳。

爆破荷载作用下采场边坡动力稳定性分析

为有效降低露天采场爆破开挖对边坡稳定性的影响,针对某石灰石矿山工程实际,基于爆破等效动力荷载理论,建立爆破载荷作用下采场边坡动力响应的有限元分析模型,并将现场实测与数值分析相结合,在确保爆破效果前提下,研究该矿山在不同装药结构条件下采场爆破开挖对边坡动力稳定性的影响。研究结果表明:在矿山最终边坡角为54°时,采用径向不耦合间隔装药结构,距爆心15 m处最大振动速度实测值及模拟分析值分别为传统连续装药条件下的49.35%和45.82%,采场边坡岩体位移和剪切破坏程度分别减小至连续装药条件下的48.36%和51.11%;采用间隔装药技术可有效控制爆破开挖对采场边坡稳定性的动力影响。

太和铁矿冰碛土体的抗剪强度预测模型

采用耦合元胞自动机(CA)与FLAC3D的三轴数值模拟试验方法,对太和铁矿冰碛土体的抗剪强度参数模拟样本进行了统计分析和非线性拟合,分别建立了抗剪强度的2个经验预测模型,即概率模型和确定性模型,为太和铁矿采场边坡工程及冰碛土相关岩土工程的设计与评价提供了可靠的强度参数。

边坡和采场围岩变形破裂响应特征的相似模拟试验研究

以云南磷化集团晋宁磷矿6#坑口东采区深部缓倾斜中厚磷矿层为研究对象,依据相似模拟原则,利用重庆大学资环学院矿山压力平面应力相似模拟试验台,进行晋宁磷矿6#坑口东采区深部缓倾斜中厚磷矿露天转地下开采的相似模拟模型试验。试验结果表明:(1)受地下采动影响后,露天矿边坡顶部、腰部和底部的应力分布进行重新调整,随着开挖范围的扩大,整体上呈受压—压缩应力增大—受拉伸的动态变化趋势。受境界顶柱的保护支承作用,开挖后其垂直下沉变形很小。(2)地下磷矿体开挖后,在采空场前后方顶板一定区域内形成顶板支承压力集中区,而在采空场上方靠近磷矿层的顶板区域形成卸压区,同时在采空场下方靠近磷矿层的底板区域则形成底板卸压区。随着采空场沿磷矿层倾斜延伸方向的推进,采空场顶板和底板卸压范围逐渐增大,顶板支承压力区动态前移。(3)受采动的影响,采空场附近顶底板围岩均有不同程度的变形,顶板岩层有不同程度的下沉,底板岩层有不同程度的隆起。顶板下沉和底板隆起最大点均位于采空场中点偏下部分,随着开挖的推进而动态前移,达到充分采动后岩层整体下沉和隆起曲线趋于稳定的碗状。以采空场为中心,随着距离其纵向和水平方向距离的增加,顶底板岩层位移变形量单调递减。(4)开挖推进至断层破碎带及其影响区域时,在采动应力的影响下,断层破碎带被"活化",沿断层接触面发生滑移和剪切破坏。该研究成果对云南磷化集团晋宁磷矿6#坑口东采区深部矿体及类似条件下矿山露天转地下开采现场工程实施有重要理论指导意义。

关于白云鄂博铁矿采场边坡治理的几点建议

通过对白云鄂博铁矿矿区岩性、构造的认识,详细分析了白云鄂博铁矿边坡特点,并对目前白云鄂博铁矿主、东矿边坡滑体形成机理与治理现状进行了分析研究,提出尽快开展东、主矿露天采场边坡工程地质勘察工作,东矿C区治理要统筹规划,尽早编制长期边坡工程治理规划等建议。

采场底部结构斜面角优化研究

阐述了地下采场底部结构的研究现状及存在的问题,全面分析了设计底部结构斜面角时需考虑的矿石粘性、自然安息角、拉底空间及底部结构大小、底部斜面冲击损伤等因素。构建了底部结构在受矿石频繁撞击时的理论模型。基于冲量损伤的原理,以某矿山地下采场为实例,采用FLAC3D力学模拟软件模拟了其底部结构在取不同斜面角时受爆落矿岩频繁冲击造成的损伤情况,结果表明:斜面角越大,底部结构塑性破坏区体积越小。根据模拟结果,结合底部结构斜面设计的影响因素,得出了该矿山底部结构最优斜面角。底部结构斜面角的优化研究对于地下矿山安全、高效、经济开采具有重要的现实意义。

黄土边坡及其稳定分析图简介

分析黄土滑坡与岩性的内在关系及其影响因素表明，滑坡范围随地震烈度、孔隙水压力系数、粘聚力的增大而增大，随土体内摩擦角的增大而减小；采用简化毕消普法，借助计算机，获得了简捷明快、使用方便的稳定分析图表。

侧向爆破抛掷出矿技术在分段空场法中的应用

提出用分段空场法采缓倾斜矿体时，采用侧向爆破抛掷出矿技术来提高矿石的回采率，在分析侧向爆破出矿机理的基础上，提出了侧向爆破抛掷出矿的主要技术措施。并将该技术用于具体矿山，进行了爆破参数的施工设计。

石人沟铁矿露天转地下过渡期采场结构参数研究

为实现产量平衡,石人沟铁矿采用不停产过渡,在垂直方向上露天与地下同时开采。针对这种现状,采用AN-SYS三维有限元数值模拟方法,对北区9种不同的采场结构参数进行数值模拟分析。同时,运用模糊数学理论,建立了考虑安全和经济效益的综合模糊评判模型,最终确立了矿房长度50 m、顶柱5 m、间柱10 m、底柱12 m的最优矿房结构参数,中段回采结果证明采场十分稳定。

露天矿端帮采场边坡变形失稳特征与支撑煤柱稳定性判别方法

针对端帮煤开采引起的端帮采场边坡变形失稳问题,以我国鄂尔多斯地区露天矿端帮煤开采工程实践为背景,建立近水平条件下端帮采场边坡岩体移动破坏三维数值分析模型,模拟再现了煤层采出-采硐群形成-巷间煤柱破坏-边坡变形破坏全过程,揭示了端帮采场支撑煤柱与边坡岩体的移动破坏特征,探明了边坡发生变形失稳的关键部位和触发条件;在特征规律研究的基础上构建了端帮采场支撑煤柱承载模型,提出了基于尖点突变理论与安全系数评价法的支撑煤柱稳定判别方法。工程应用结果表明:该方法可在保证边坡稳定的前提下进一步提高端帮压煤回采率至60%以上。

预裂爆破技术在边坡保护中的应用

结合工程实例， 阐述了运用预裂爆破技术保护边坡的爆破参数的确定及施工工艺。

曼空200万t/a大型石灰岩露天矿边坡稳定性分析

曼空石灰岩露天矿开采深度很大,岩性较差,采场边坡的稳定性直接关系到矿山的正常运营,也影响到其深部延伸开采设计的合理性,因此其边坡稳定性分析评价至关重要。根据工程地质条件和岩体质量评价,采用FLAC2D和Slide 6.0两种岩土边坡分析软件建立边坡模型,对其各个分区的边坡进行稳定性计算分析。分别计算了在自重、自重+爆破、自重+地震状态3种工况条件下的边坡安全系数,结果表明该露天矿终了境界边坡处于稳定状态,满足安全等级的要求,说明该终了采场设计的边坡结构参数具有一定的可行性和合理性;同时也建议边坡靠帮时采用光面爆破、预裂爆破等减震技术措施。

兰营徐露天采场高陡边坡特殊段稳定性分析

兰营徐采场深凹露天高陡边坡现已形成,随着开采深度的不断增加,其设计终高将达500 m,属超高边坡。鉴于多条较大软弱结构面赋存于矿区边坡内,且边坡易在采场穿孔、爆破、运输等作业过程中造成破坏失稳的状况,结合区域工程地质条件、岩体结构特征及破坏机理,将极限平衡分析法和离散元数值模拟相结合,通过2种方法的相互补充、相互验证,对该区特殊段边坡稳定性状况给出了合理评价,为边坡危害预防及稳定性研究提供了依据。

薄矿脉斜面台阶法爆破参数系列试验与分析

深孔崩矿技术具有生产能力大、采矿成本低的优，声、，但在薄矿脉中应用，爆破参数的选择尤为重要。本文对采用斜面台阶法的最小抵抗线、装药密度、布孔与起爆方式进行了小型试验与分析，验证了该技术在本试验条件下应用的可行性，取得了合理的爆破参数，分析和预测了工业试验中可能出现的问题，为试验成功奠定了牢固的基础。

露天矿边坡与地下采空区相互作用的数值分析

利用SURPAC建立露天矿边坡和地下采空区相互关系的三维数值模型,然后,通过自编的SURPAC-FLAC3D转换接口,将所建立的三维模型导入FLAC3D进行计算,对比了边坡岩体中存在空区和无空区情况下,岩体的应力和变形特征,得到:(1)有采空区情况下,空区周围出现明显应力集中现象,应力形式主要为压应力;采空区的存在阻隔了应力的传递;(2)采空区使边坡开挖后的水平位移明显增大,而边坡的开挖也使采空区周围的应力场发生了相应的变化,空区周围出现破坏区;(3)采空区对边坡塑性区分布造成一定影响,降低了边坡的稳定性.

某采石场边坡稳定性分析

某采石场边坡高陡,坡面上有危石分布,坡顶为松散土层,雨季常发生不同程度的崩塌,研究其稳定性对确保坡脚建筑工程的安全具有重要的意义。通过调查,查明了边坡的主要工程地质问题,综合应用自然斜坡类比法和绘制极射赤平投影图分析评价了该边坡的稳定性。分析表明,该边坡北段整体处于稳定状态,南段基本稳定,边坡节理裂隙较发育,岩石块体具备沿一组节理裂隙面产生滑移破坏的空间条件和动力条件,并提出了有关治理措施的建议。

一露天采场高陡边坡危岩体稳定性分析

危岩体是指高陡边坡上被多组不连续结构面切割,在重力、风化营力、地应力、地震、水体等外力作用下与母岩逐渐分离,稳定性较差的岩体。其破坏方式有滑移式、坠落式、倾倒式3种。岩质边坡稳定性分析的方法较多,例如岩体结构分析法、块体理论法、极限平缓法、数值计算法等。以一露天采场高陡边坡上的危岩体为例,采用计算稳定性系数的方法对该高陡边坡上的危岩体进行稳定性分析,根据计算结果及评价验证了采用该方法确定危岩体的稳定性是合理的。

某露天煤矿采场边坡稳定性分析

露天矿采场边坡的稳定与安全,对矿山的正常生产运营有着至关重要的作用,一旦出现滑坡等灾害,将对矿山造成严重威胁。以具体矿山为背景,利用Slide软件对矿山的西面边坡进行了稳定性分析计算,最终的安全系数为1.081,已经很接近安全系数临界值了;因此,在此基础上,针对边坡稳定性影响因素提出了一些治理措施。