棉花坑矿井破碎矿体回采方案研究

针对棉花坑矿井的急倾斜破碎薄矿体,提出了无间柱分段深孔爆破连续采矿法。根据该方法的工艺特点提出了“倒台阶形”+上下向布孔分段连续回采、“正台阶形”+上向布孔分段连续回采和“正台阶形”+顶柱+上向布孔分段连续回采方案。通过GRA-AHP和云模型相结合的方式对3种回采方案进行了评价优选,得出“正台阶形”+顶柱+上向布孔分段连续回采方案相对安全、高效。研究结果为棉花坑矿井破碎矿体的开采提供了可行的技术方案。

低温条件下边坡岩石动态力学特性实验研究

我国多年冻结区和季节性冻结区面积广泛,在这些地区进行工程建设和矿产资源开采必须考虑特殊的地质和气候条件,其中寒区边坡的稳定性问题值得研究.以位于西藏自治区的玉龙铜矿为例,矿区平均海拔约4000 m,最冷月日平均最低气温约-20℃,冻结期长,边坡稳定性受冻融作用显著,冻结岩层给爆破开挖带来诸多困难,制约了矿山生产效率.为研究低温条件下边坡岩石的动态力学特性,从西藏玉龙铜矿边坡钻取了大理岩试样,借助含低温控制系统的分离式霍普金森压杆(SHPB)实验系统,对常温干燥、常温饱水和低温冻结三种状态的岩样进行了动态拉压力学实验,以探究温度、含水量对岩石动态力学性质的影响.试验结果表明:(1)受低温水冰相变和岩石基质冷缩的共同影响,-20℃冻结岩样的平均单轴动态压缩、拉伸强度较常温下有所增大.其中,岩石基质的冷缩现象是造成冻结岩石强度显著提高的主要原因.四种应变率下,压缩应力分别增大1.30、1.62、1.41、1.43倍,拉伸应力分别增大1.36、1.28、1.22和1.29倍;(2)受孔隙水软化影响,饱水岩样动态强度小于干燥岩样,因此同一应变率下的实验数据满足规律,即冻结岩样强度最高,干燥次之,饱水最低;(3)相同应变率下,饱水大理石的动态冲击破碎时间最长,且随应变率增大下降速度最快,同时,在相同应变率下,冻结岩样破碎耗能大于常温耗能,随应变率变化增幅最大.

基于强度折减法及雷达探测法的破碎岩质边坡的稳定性研究

露天矿山断层破碎带附近的终了边坡的稳定性是矿山开采过程中重点研究对象,也是近年来国内外学者所研究的重要地质灾害之一。为了研究某矿山岩质破碎终了边坡的稳定性,以强度折减法为计算核心,采用雷达探测法提供基础岩体数据,并通过室内岩石力学试验法和结构面检测法等综合技术手段对该矿山两处破碎带(Ⅰ-Ⅰ剖面和Ⅱ-Ⅱ剖面)的岩体性质及边坡的稳定性分别进行了研究。结果显示:Ⅰ-Ⅰ剖面和Ⅱ-Ⅱ剖面的岩体力学参数均相对较低,但是边坡的整体性相对较好,通过三维数值计算得出两个剖面的最大剪应变的变化均不大,且两剖面最大剪应变的位置均出现在终了边坡的底部,边坡的上部和中部均没有产生大量的应变集中现象;通过对该矿区进行数值计算得出两处破碎带,随着矿区的开采,台阶坡面角设计为60°时,边坡的安全系数分别为1.61和2.41,两个边坡均处于稳定状态。

折线边坡在露天煤矿应用研究

在对露天煤矿产生滑坡原因分析的基础上,总结实际正在建设的露天煤矿发生的滑坡事故,根据该项目独特的地质条件、煤层覆存条件、自然条件及项目发展中存在的问题,论述了折线边坡应用在安全稳定性上存在的优势,对减少投资、提前投产、安全治理等方面都有重要意义。

轻质混凝土在破碎岩质边坡支护中的应用与性能分析

目前已有多种边坡支护技术来确保坡体的稳定性,但实际施工中依旧存在工序复杂繁琐、施工现场技术要求高、施工周期长等诸多问题。轻质混凝土的轻质特性使其近年来开始被逐渐应用到边坡防护中。对轻质混凝土特性进行了概述,分析了其在破碎岩质边坡支护中的应用优势与发展前景。重点设计了边坡支护工程中装配式组合护坡节点结构,优化了轻质混凝土各原材料配合比,使用ABAQUS模拟并分析构件的受力情况和应力分布情况。通过加载试验分析了轻质混凝土构件的结构承载力、变形性能,结果表明:轻质混凝土构件在整体加载过程中裂缝产生较少,有着较好的延性,在500 kN荷载下,最大裂缝约0.7 mm。

破碎堆积体路堤边坡新型支挡结构加固特性

针对传统支挡结构在高陡破碎堆积体路堤边坡加固中存在明显不足的问题,依托云南地区某高速公路路堤边坡破碎地质特征,开发了用于高陡坡填方路堤支挡加固的竖向植筋钢花管桩桩基托梁锚管锚索高挡墙结构,采用现场工程试验和数值模拟相结合的手段开展新技术加固特性的研究。结果表明:锚索的拉力随分层填土施工呈先减小后稳定的趋势,锚索预应力损失量最大出现在第一排;第一级回填对锚索拉力及变形变化影响最大,土压力随分级回填的填土量增加而明显增大,但整体波动较小;监测孔深度越大,位移相对越小,支挡结构整体变形相对较小,坡体支护后达到稳定状态;车辆荷载作用后填土区变形要明显大于其他区域,应力增量在填土区和坡体区出现分层特征,靠近桩板墙以及接近路堤面区域增量大;土压力与弯矩的变化趋势相似,随着桩板墙高度的增加土压力先波动减小而后迅速减小;剪力和变形随着板墙高度的增加均呈波动性变化,最大剪力出现在桩板墙高度7 m处,而最大变形出现在高度5 m处。

多措施组合支护技术在岩质边坡加固中的应用

以水厂铁矿北区上盘两处边坡加固工程为背景,分析了边坡失稳破坏的模式,根据边坡工程安全等级,参照规范合理选取了不同工况下边坡设计安全系数,根据边坡顺层节理发育情况,选取最不利滑面,建立计算模型,采用折线滑动传递系数法,分析计算了边坡整体稳定性及剩余下滑力,并根据最不利工况下的剩余下滑力,进行了多措施组合支护体系设计计算,并分析了后期边坡顶部水平及垂直位移的监测数据。结果表明多措施组合支护体系,在顺层节理发育的岩质边坡加固治理中,方案合理,效果显著,边坡加固完成后至今未出现任何安全隐患,边坡稳定性良好。

断层区斜巷段支护技术应用

基于惠阳煤矿15113断层区斜巷段掘进时,巷道顶板出现破碎、垮落现象,导致巷道上山掘进难度大、围岩控制效果差、掘进效率低等问题,惠阳煤矿通过技术研究,根据原支护设计主要存在的问题进行分析,提出了“超前注浆+梯形棚+护帮锚索”等联合支护措施。通过实际应用效果来看,采取联合支护技术后有效控制了斜巷围岩破碎现象,巷道过破碎区掘进效率由原来的1.5 m/d提高至4.5 m/d,取得了显著应用成效。

不同修复工况下破损山体公路边坡稳定性评价

以浙江省定马线长春岭某公路边坡为例,采用GEO-STUDIO软件进行生态修复后公路破损山体边坡稳定性评价。首先对修复前原始边坡稳定性进行分析;然后进行边坡整形后依据规范制定锚杆支护方案,对支护后破损山体边坡稳定性进行分析;再对植物栽植后山体边坡进行稳定性分析。设定了正常工况、非正常工况Ⅰ和非正常工况Ⅱ三种工况,在三种工况下又分三种情况:原始裸岩边坡、整形+锚杆支护边坡、支护+覆土+植物栽植边坡。分析结果表明:正常工况下,原始裸岩边坡,整形+锚杆支护边坡,支护+覆土+植物栽植边坡三种状态的边坡稳定性系数提高0.196~0.232,说明边坡支护和生态修复均有利于边坡稳定;非正常工况Ⅰ与Ⅱ下的边坡安全系数比正常工况下的边坡安全系数有所降低。稳定性评价结果表明,破损山体在三种运行工况下,经过锚杆整形支护和覆土植物栽植后边坡更加安全稳定。

路堑边坡折线滑动极限状态设计方法研究

针对工程上常见的由数组软弱结构面控制的边坡进行极限状态分析,基于传递系数法构建功能函数,使用一次二阶矩验算点法求解三组典型边坡可靠指标和分项系数,进而构建折线滑动面边坡的设计表达式,给出分项系数建议值;结合张吉怀铁路芙蓉镇站既有顺层路堑边坡工点,验证了设计表达式和分析方法的可行性。

波浪正向入射散体斜坡内最大波压力衰减规律的试验研究

通过概化模型试验,研究了波浪正向入射时散体斜坡内法线方向最大波压力的衰减趋势,找出了影响波压力变化的相关因素。结果表明:破波压力从坡面向内部传递与方向、坡度没有明显关系,而与波陡、沿程相对位置相关。计算结果列出附表,便于工程应用。本研究成果为进一步研究波浪对散体斜坡破坏机理提供依据,对库岸工程防护有较高的应用价值。

海拉尔盆地贝西地区坡折带成藏类型划分

目的对海拉尔盆地贝西斜坡主要勘探目的层系进行层序、体系域划分及扇体的刻画。方法以层序地层学等理论为指导,以工作站LANDMARK,GEOPROBE地震岩性圈闭识别和储层预测等技术为手段。结果根据形态特征将贝西地区的坡折带类型划分为反向断阶型、断折型、坡折型和简单弯折型4种;反向断阶型有利于构造油气藏的形成,断折型和坡折型有利于构造-岩性油气藏的形成,简单弯折型有利于岩性油气藏的形成。结论贝西斜坡的中坡折带是油气勘探的重要领域。

预应力管桩偏位处理方案

预应力管桩成桩质量好,承载力高,基础造价低,但在复杂地质情况下易出现断桩、弯桩及斜桩现象.结合某工程实例,通过对断桩、弯桩及斜桩的分析,提出了对类似管桩问题的处理办法。

低强度易风化破碎露天边坡综合加固与排水技术

锦丰露天矿岩体强度低、易风化崩解、遇水易泥化。按照"分区支护"的原则,分别采取了喷锚网+长锚索支护、长锚索+钢带支护、喷锚网支护、抗滑桩支护及HDPE防渗膜护坡等的边坡综合加固措施,支护总面积达到52500m2;通过修建地表排水沟和边坡内部凿泄水孔的排水措施,有效疏干了边坡积水,使该矿边坡坡面角达到55°～65°,整体边坡角达到34°～40°,边坡高度超过275m,实现了低强度易风化破碎深凹露天矿的陡帮开采。同时结合多年的工程实践,阐述了各种边坡加固手段的支护效果,客观评价了其适用性。

冰在斜面结构上的纵横弯曲破坏分析

说明了在冰排与斜面结构相互作用分析中应当考虑水平力的附加弯矩作用 ,按照纵横弯曲模式进行了冰荷载和冰的断裂长度分析 ,给出了简化的公式和算例 .结果表明 ,上述考虑将使冰力和冰的断裂长度趋于减小 .

地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应

折线型滑面斜坡是一种常见的滑坡类型,在地震作用下的动力响应非常复杂。为了研究地震作用下折线型滑面斜坡的动力响应,应用动力响应时程分析法,利用大型有限元软件ANSYS建立了数值模型。首先分析了模型在静力作用下的力学特性,然后对模型输入地震波,分析模型在动力作用下的动力响应。通过分析得到,斜坡在地震动力作用下出现了应力转移,节理上下两侧岩层发生错动,由于锁固段的存在,斜坡下部错动大于上部。研究斜坡属于后发型滑坡,地震作用虽未使斜坡发生破坏,但由于地震作用的累积效应,使斜坡的稳定性降低。

富水破碎岩质边坡滑塌成因分析及关键处治技术

边坡滑塌是高速公路常见病害,其受地质、水文、气候等条件综合影响,成为高速公路建设中的一大难题,它的出现通常会给高速公路建设及运营造成极大的经济损失和强烈的社会负面影响。随着我国西南地区高速公路的快速发展,富水、破碎、岩溶等复杂地质水文情况更是常见于高速公路施工过程中。通过对云南蒙自至文山至砚山高速公路PK32+500—PK32+590左侧富水、破碎风化岩质边坡滑塌的地质勘探,选取典型断面计算分析,提出了综合治理措施。

碎裂结构边坡变形机理及治理对策研究

碎裂结构边坡稳定性受多组相交结构面控制,且受降雨、地震等多因素影响强烈,具有一定的特殊性。本文以某花岗岩碎裂结构边坡为例,在边坡的地质条件和岩体结构研究的基础上,结合施工及监测反馈信息,深入分析了边坡变形破坏模式,并根据稳定性计算结果,提出锚索、钢筋桩与排水相结合的支护方案。研究结果表明:坡体内部陡倾卸荷裂缝发育形成后缘切割面,中下部滑面追踪陡缓两组结构面发展;支护措施实施后,边坡经历"5.12"地震及雨季,多点位移计监测结果表明,地震和降雨对边坡稳定性影响较大,支护措施较好地控制了边坡变形。

压力分散型锚索锚固段的设计方法

边坡加固技术是工程界一直关注的重要课题,边坡开挖后坡体内应力调整和位移变化的复杂性,对加固技术有了新的要求,而在此方面国内起步较晚,且多数采用拉力(分散)型锚索对岩体实施预加力。经过大量试验结果表明,在破碎岩体中,当锚索长度大于8～10 m后,拉力(分散)型锚索的承载力无法获取较高的锚固力,而压力分散型锚索的受力性能不仅合理,而且在这种地层中可以实现较大的承载力,本文结合二康公路现场实践,采用Winkler假设,基于锚索粘结应力分布的特点,通过锚索锚固段受力状态分析和应力分布规律,利用理论与试验结果相对比,提出一种新的设计方法,及基于峰值粘结应力的计算方法,并通过具体工程实例验证,这种计算方法是符合压力分散型锚索在破碎岩体边坡加固中的受力模式,与现场试验是完全吻合的,具有一定的参考价值,供工程界参考。

复杂破碎露天边坡的综合加固技术

为降低剥采比,实现复杂破碎岩体条件下的陡帮开采,针对锦丰露天矿顺层滑坡、楔形体滑坡、倾倒滑坡和松散土体滑坡4种边坡失稳模式,综合考虑露天边坡坡面与岩体层面、岩体质量及边坡重要程度等因素,分别采取喷锚网＋长锚索支护、长锚索＋钢带支护、喷锚网支护、抗滑桩支护及HDPE防渗膜护坡等方式的大面积边坡加固措施,支护总面积达到53 200 m2,使坡面角达到55°~65°,整体边坡角达到34°~40°,边坡高度超过275 m,实现了复杂破碎深凹露天矿的陡帮开采。结合多年现场实践经验,全面分析了各种边坡加固措施的作用机理、适用范围、技术参数、施工步骤,以及支护效果和优缺点。