高陡山体下煤层重复采动诱发岩质斜坡变形破坏过程分析

为研究高陡山体下煤层重复采动诱发岩质斜坡变形破坏过程,采用离散元数值模拟的方法,建立了高陡地形条件下煤层采动数值计算模型,从水平位移云图和纵向位移云图来分析煤层重复采动诱发岩质斜坡变形的渐进破坏过程。得出高陡山体下重复采动诱发坡体崩塌经历了3个阶段,即煤层初始变形阶段、重复采动导致坡体不均匀沉陷开裂阶段,坡体整体失稳垮塌阶段;同时得出坡体的不均匀变形引起整个坡体不同位置产生不同形式的破坏,坡表的最终失稳形式有滑坡和崩塌2种,主要由坡体的原始地形坡度和地层岩性决定。     

煤层群重复采动对坡体稳定影响的物理模拟研究

为了研究山体下3层煤开采对坡体稳定的影响,采用理论分析与物理模拟方法,对煤层群开采引起坡体移动变形的程度进行了分析,结果表明:原设计方案中1#煤层开采对坡体稳定影响较小,2#煤层开采将导致坡体的移动变形急剧增大,在坡体中产生的开采裂缝易致坡体失稳,3#煤层开采则对坡体的移动变形影响较小;实验结果与理论计算结果基本一致.     

盐津县白水江二级电站右坝肩滑坡地质特征与防治措施

在综合研究云南省盐津县白水江二级电站右坝肩滑坡的工程地质条件及滑坡体基本特征的基础上,介绍了该滑坡的结构及变形特征.从滑坡形成条件、诱发变形因素两方面分析了滑坡形成的原因及诱发坡体失稳的主要因素,根据岩土样品的试验值、现场大剪值,结合地区经验值及反算值,确定计算滑坡稳定性及剩余滑坡推力的抗剪强度参数,考虑到滑坡实际工况对滑坡体进行稳定性计算.结果表明,在开然及地震作用情况下,滑坡基本处于稳定状态,在工程开挖情况下滑坡处于临界平衡及失稳状态.结合工程实际,对滑坡治理进行研究,提出坡脚支挡、坡体锚固、坡面喷射混凝土防护、坡外截水、坡面排水、坡内泄水等综合治理措施.     

采空滑坡成因机制分析

在现场地质调查的基础上,对滑坡变形破坏特征和发育过程进行了分析,结果表明:滑坡失稳破坏系地下采空诱发,进而对地下采空诱发地表斜坡失稳机制进行了探讨。地下采空导致整个上覆坡体变形沉陷并发生地表浅部滑动破坏,其变形过程可以归结为4个阶段,即煤层开采、后缘拉张、坡体剪切、滑坡发生。     

三峡工程库岸滑坡稳定性地质数据解析及力学分析研究

以长江三峡工程库岸稳定性研究为基础,剖析了三峡库区典型库段巴东新址黄土坡及赵树岭滑体变形失稳的基本情况,将所涉及的地质数据进行了分类解析,对其滑体进行了二维三维的数学力学模型试验和有限元分析计算研究,最终结论是岸坡稳定性与库水下降速度和坡体饱水程度直接相关,而赵树岭滑体的稳定性条件优于黄土坡.     

露天转地下开采对边坡稳定性的影响

露天转地下开采过程中诱发的边坡失稳将严重影响安全生产,主要原因是地下开采导致采空区覆岩应力重分布,并引起岩体的移动和变形,岩体强度降低,影响边坡稳定。为了研究露天转地下开采对边坡稳定性的影响,以某矿实际开采工程为例,运用MIDAS,FLAC~(3D)等数值模拟方法分别模拟了地下采区位于边坡的坡脚、坡中和坡外区3种条件下地下开采对边坡稳定性的影响机制,得出地下采区位于坡脚处开采会导致坡覆岩边坡滑移区范围最大,边坡失稳概率大;位于坡外区开采因上覆岩层沉陷使整体坡角减小,有利于边坡稳定;而位于坡中区开采时,边坡稳定状态介于两者之间。通过对该工程实例分析得到地下采区位于坡脚、坡中区时边坡安全系数不足,在坡外开采时边坡处于稳定状态。     

某土坡稳定性分析评价及处理方法浅析

山区不稳定土坡失稳是一种较为常见的地质灾害,如何避免滑坡造成重大人员伤亡及财产损失成为重要的工作。该文通过分析土坡的变形破坏特征和稳定性影响因素,研究斜坡的变形破坏模式;根据定性分析和定量计算,评价潜在不稳定斜坡体的稳定性,比较不同治理方案的优缺点,最终提出预防潜在不稳定斜坡体破坏的防治措施,为类似工程提供了一些经验依据。     

锚固体梁的失稳破坏形式分析

通过锚固体无拉力梁力学模型解析和模型试验，发现锚固体梁在受载变形过程中，由于梁轴向受动荷载挤压作用，以压力拱形式维持不同变形阶段的动态平衡；当岩体强度及摩擦力不足时，引起剪切滑落失稳和挤压破碎失稳，否则，当挠度超过一极限状态时，将产生回转变形失稳。     

兴山县新县城后坝滑坡地质环境分析

本文在研究了该滑坡的工程地质条件及滑坡体地质特征的基础上,介绍了滑坡的结构及变形特征。从滑坡形成条件、诱发因素两个方面分析了滑坡的形成原因及诱发坡体失稳的主要因素。采用传递系数法计算了滑坡体各工况条件下的稳定系数,根据计算结果对滑坡进行了稳定性评价,提出一些可行的防治对策。     

隧道上覆易滑塌坡体失稳控制研究

为揭示隧掘进过程中对上覆不稳定岩体边坡的影响,通过建立模型模拟隧道掘进过程中隧道上覆坡体的变形移动规律。在此基础上提出管棚预注浆"T字梁"支护结构,控制易塌陷坡体移动变形。通过对该结构存在与不存在2种情况,分析隧道上覆岩体边坡中产生失稳滑塌机制及前后的力学性质,论证该支护加固措施是否有效。结果表明:管棚预注浆"T字梁"支护结构能有效控制易塌陷坡体滑移及应力变化对隧道挤压破坏影响,有效地缓解了掘进隧道过程中坡体不稳定性。     

露天转地下开采边坡变形和应力特性研究

露天矿开采的中晚期阶段,当深部还有可采矿体时,要由露天转为地下开采,在地下矿体的开采过程中,露天边坡的变形破坏特征直接影响地下开采的安全。针对这一问题本文通过三维数值分析,详细分析了地下矿体开采过程中边坡岩体的变形和应力变化。获得以下主要结论:边坡不同标高处的竖向位移变化在-60、-90、-135和-165 m水平的开采过程中,上下盘边坡岩体的变形相对较小,在-210、-255 m水平开采的过程中边坡岩体竖向位移变化较大;地下矿体的开采主要影响上盘边坡岩体,其变形值和变形范围都较下盘岩体大;不同开采水平下,上盘边坡深部岩体随着开采水平的延深,最大主应力的集中程度逐渐增加,影响范围也在加大;而最小主应力在开采水平附近出现明显减小现象。     

岩质高边坡破裂面的分析及综合应用

岩质高边坡 ,存在着一个急需解决的基础理论问题 ,即边坡岩体潜在滑动面的有效确定。该文结合工程实例 ,综合分析研究了岩质高边坡的潜在滑动面。首先根据室内测试和岩体力学参数估算结果 ,运用摩尔-库仑破坏准则计算边坡岩体的破裂角 ;其次 ,运用弹塑性有限元数值模拟方法进行了变形破坏规律研究     

井工露天同期采动下边坡岩体变形机制的模拟试验研究

在井工露天同期开采条件下，且露天边坡位于井工采动影响范围内，边坡岩体的变形与破坏，受两种开采的共同影响，因而岩体的变形与破坏机制不同于单一露天开采条件下的边坡变形。笔者就此问题进行了底面模型摩擦试验研究，为矿山边坡变形分析和采矿设计提供理论基础和科学依据。     

降雨诱发采动滑坡物理模拟试验研究

采动滑坡是岩土工程中极具挑战性的问题之一,采动滑坡为矿区地质灾害的主要类型,其危害性相较于其他类地质灾害更加严重。采煤会诱发平缓结构斜坡发生强烈的地面变形,研究结果表明天然状况下采煤结束后一定时间内地面变形将趋于稳定,采动滑坡的发生受降雨影响显著。以贵州马达岭滑坡为地质原型,马达岭斜坡为平缓倾内的层状结构斜坡,具有上硬下软和上陡下缓结构特征,是受采矿和降雨影响诱发的滑坡。采用物理模拟方法,应用模型箱和相似材料根据相似比建立滑坡模型,采用土压力监测计、孔压力监测计和三维激光扫描仪对模型进行监测,研究了模型在开采与降雨两类工况下变形及内部应力的变化情况和在开采与降雨共同作用下斜坡变形破坏过程,再现了滑坡从孕育到发生的全过程,分析强降雨诱发采动滑坡形成的机制。研究表明:采空区形成后,坡内原有的应力平衡被打破,发生应力重分布,采空区顶板应力卸荷,边界部位应力集中,顶板位置首先发生弯曲沉陷,产生大量离层裂缝,裂缝不断向四周扩展,逐渐形成大量竖向拉张裂缝,采空区的边界部位出现多条斜向裂隙;同时采动的影响不断向上传播,采空区顶板处产生裂缝多与上覆岩体中发育的裂缝贯通形成大型裂缝;降雨作用下,坡内裂缝持续发展,降雨导致采空区及上覆岩体中形成稳定水位,增大坡后的静水压力,使裂缝不断增大,推动斜坡向临空面发生变形,雨水下渗作用下,逐渐沿下部"阶梯状"裂缝、采空区、竖向拉张裂缝形成基本贯通的潜在滑动面,最终在水压作用下,剪断锁固段形成贯通的滑面,发生整体滑动。马达岭滑坡其演化过程可分为3个阶段:①采空区覆岩-斜坡变形阶段:由于开采使上覆岩层产生变形破坏,模型坡表及内部发育大量裂隙,为雨水的入渗提供有利条件;②降雨诱发斜坡整体变形演化阶段:雨水入渗模型,加剧裂缝发育,使模型向临空向发生变形,坡内裂隙已基本贯通,模型到达失稳的临界点;③滑面扩展-滑坡发生:降雨作用下,岩体不断被软化,同时,模型内裂缝充水,使裂缝不断发育直至贯通,导致滑坡发生。因此其变形破坏机制可总结为采空区覆岩-斜坡变形→降雨诱发斜坡整体变形演化→滑面扩展-滑坡发生。     

大孤山铁矿边帮运输巷道破坏机理研究

露天矿边帮巷道的变形破坏与边坡稳定性、巷道的空间位置和围岩性质等因素直接相关.针对鞍钢集团大孤山露天铁矿边帮巷道衬砌开裂的现象,利用地质雷达对裂缝开裂处的巷道围岩进行了破坏深度的探测,获得了巷道衬砌裂缝开裂处围岩破坏程度.分析了巷道的空间位置和边坡稳定性对巷道变形破坏的影响程度.结果表明:大孤山露天铁矿巷道衬砌开裂的机理主要是巷道围岩病害所致,而非整体边坡的滑动所致,为巷道的治理提供了科学依据.     

露井同期联采对边坡稳定性的影响规律研究

结合某露井联合开采工程实例, 采用有限元软件建立三维模型并通过有限差分法计算边坡体的位移与应力, 研究了多阶段露井联采对边坡稳定性的影响特点及其边坡位移应力分布状况, 结果表明, 联采过程中采空区两侧在上覆岩体连续下落时边坡中上部岩体一方面向井工区方向下沉, 另一方面朝临空自由面方向位移, 边坡下部岩体表现出“倾倒”的位移特征; 随着井工开采不断推进, 整个露天矿边坡都处于井采沉陷区, 边坡岩土体强度在节理裂隙面逐渐发育张开的过程中逐步减弱, 最终导致边坡破坏。     

黄土沟谷区浅埋煤层开采斜坡变形破坏机理

为了分析浅埋煤层开采条件下黄土沟谷两侧斜坡的变形破坏机理，基于隆安煤矿深岩沟区域煤层开采地质条件，采用三维数值模拟计算以及理论分析相结合的研究方法，研究了煤层开采后上覆岩土体的应力分布规律、两侧坡体位移分布规律、变形破坏特征以及失稳破坏过程等。结果表明：沟谷两侧斜坡位移以竖直方向为主，水平方向位移均指向采空区中心。斜坡根据变形特征可分为4个变形区：采空区上方一定高度范围内的覆岩冒落塌陷区|采空区中部的松散土体弯曲沉陷区|松散土体弯曲沉陷区和地表移动边界之间的拉裂-倾倒区|地表移动边界之外的未影响区。斜坡的失稳破坏过程可以分为4个阶段：中部沉陷—两侧及后缘拉裂—剪切变形—失稳破坏。研究成果可以为黄土沟谷区域地质灾害评价、采动边坡变形破坏预测以及地表保护提供借鉴。     

基于多源数据的矿山边坡滑坡成因分析

针对某露天矿开采过程中边坡滑坡问题，采用无人机倾斜摄影测量与工程勘察联合调查的方式，基于多源数据对边坡滑坡的基本前兆特征及地质特征进行分析判断。结果表明，边坡滑坡的根本原因是开采形成高陡边坡后，边坡不良岩土体在应力重分布过程中向临空面方向产生塑性挤压变形，导致上覆岩层产生陡倾张裂隙；边坡滑坡变形的模式以蠕滑 拉裂的变形模式（表层蠕滑 后缘拉裂 潜在剪切面剪切）为主，破坏形式以滑塌为主；边坡潜在滑移面将在极软 软弱岩土层中发育；结合灰岩的分布特征判断，如边坡发生最终破坏，将以中浅层滑坡为主，滑动带深度多在20 m以内，滑坡后缘在新老裂缝发育区，剪出口位于+250 m平台以上。结果为边坡稳定性控制工作提供了理论依据。     

采空区边坡变形破裂演化机制研究

针对川东华蓥山地区赵子秀山出现大范围的斜坡变形迹象,运用地质雷达方法,查明了地裂缝的延伸深度及影响范围.通过物理模拟方法,对该斜坡演化模式进行模拟分析.研究表明,地裂缝等岩体变形破坏现象的出现是中陡反倾层状体边坡的典型演化模式,即地裂缝的产生是与层状岩体倾倒变形阶段及向滑移破坏阶段过渡过程中相伴生的,滑坡的产生是一个倾倒变形阶段的中止,并且有利于其上部的斜坡岩体继续变形至下一次滑坡或崩塌破坏.可见近期的山体开采对斜坡变形演化的进程具有明显的影响,将促进变形过程的进一步发展.     

地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析

某露天矿为地下转露天开采,在复杂工程地质条件和原地下采空区的综合影响下,露天边坡极易发生塌陷、台阶失稳等灾害,严重威胁露天矿安全生产。为研究地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡的岩体变形破坏规律,结合实际地质条件,利用Dimine-Midas/GTS NX耦合建立大型露天矿三维工程地质模型,并进行稳定性计算分析。分析结果表明:地下采空区顶板变形量较小,对露天矿边坡影响不大;南部强风化岩区域边坡位移量较大,边坡有向外"滑动"的趋势;开挖至-180m平台时,边坡安全系数降至临界值,并出现塑性区开始贯通坡脚现象;综合分析得出该矿山开采的临界水平为-180m平台。通过对该实例工程边坡的破坏机制分析,揭示了边坡变形破坏的主要因素,并为后续边坡治理提供理论指导。