金堆城露天矿排土场稳定性分析

研究了金堆城钼业公司露天矿排土场工程地质特征，分析了矿山生产爆破震动对排土场边坡稳定性的影响，并对排土场边坡变形破坏特征进行了有限元数值模拟和稳定性分析计算，提出了排土场边坡的综合治理措施，得出如下结论：①排土边坡有2种整体破坏方式和3种表层浅部破坏方式；②日常生产爆破对边坡影响不大；③建议做好排土场安全监测工作、排水工作及局部支挡工作。     

排土场边坡变形稳定性及失稳位移判据研究

将支撑拱原理引入排土场边坡变形稳定性研究中,推导了排土场边坡失稳位移判据,并将研究成果应用于工程实例。通过对土拱原理和支撑拱存在条件的分析,提出了排土场边坡变形全过程中的支撑拱破坏识别方法。以变形稳定性中的最大变形判别准则为基础,通过临界滑移值与实时位移值的关系定义了变形稳定系数,通过支撑拱峰值强度点位移推导了位移失稳判据。将研究成果应用于黑岱沟露天矿南端帮回采时其沿帮排土场的稳定性管理,有效保障了人员和设备的安全。     

软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理与控制

针对露天矿软弱倾斜基底排土场边坡变形失稳问题，以蒙东西二露天矿排土场边坡为工程背景，基于刚体极限平衡与三维数值模拟方法，揭示了不同基底倾角条件下排土场边坡稳定性变化规律，分析了软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理，并讨论了治理措施。研究表明：①排土场边坡稳定性与顺倾基底倾角呈负相关关系，与逆倾基底倾角呈正相关关系；②排土场边坡基底失稳过程可分为排土场沉降、局部剪切错动、局部剪切破坏、剪切裂缝扩展和贯通5个阶段；③排土场潜在滑坡模式是以排弃物料内部拉裂的圆弧形态为侧界面，以基底剪切滑移为底界面的切层-顺层滑动；④排土场边坡基底逆倾时的稳定性明显优于基底顺倾时的稳定性，极限平衡法分析结果与数值模拟研究结果具有良好的一致性，充分体现了软弱倾斜复合基底排土场的边坡失稳特征。在上述分析的基础上，进一步讨论了排土场边坡稳定性控制方案。针对顺倾基底明显不利于排土场稳定的问题，通过调整局部区段排土线的布置及发展方式和改变剥离物的排弃顺序有助于提高顺倾基底条件下排土场的稳定性。     

地下开采扰动对露天排土场边坡变形破坏的影响

为了研究地下开采对上覆露天矿排土场边坡变形破坏的影响规律,以酸刺沟煤矿及哈尔乌素露天矿排土场为研究对象,分析了地表沉陷规律及其诱发排土场变形破坏的机制,采用概率积分法对地表沉陷量进行了预测,并借助FLAC^3D软件分析排土场边坡变形及地表塌陷,同时分析了酸刺沟煤矿工作面回采结束后,哈尔乌素露天矿排土场的位移变化。结果表明：概率积分法预测最大沉陷量为21 m左右,模拟计算最大沉陷量为22 m左右;两者的地表最大沉陷量均随着开采阶段的进行先增大后逐渐趋于稳定,符合地表沉陷形成移动盆地的规律;数值模拟结果和实际塌陷区位置一致;排土场边坡水平位移量与工作面推进长度呈正相关;工作面走向上,采空区两侧水平位移最大,呈现出向采空区中部滑移的特征,且总体表现为左侧边坡水平位移大于右侧边坡。     

露天矿顺倾层状边坡稳定性的断层效应

作为一种典型的露天矿山边坡,含断层顺倾层状边坡的变形破坏机理及稳定性等问题尤为复杂。结合元宝山露天矿东帮边坡工程实际,基于强度折减理论,同时考虑岩体剪切和拉伸两种破坏机制,应用RFPA软件模拟研究了断层处于不同位置及无断层条件下顺倾层状边坡的动态失稳过程,分析了断层对边坡滑移模式、稳定性以及滑坡力学成因机制的影响,阐明了断层效应。研究结果表明,元宝山露天矿东帮边坡的滑移模式及稳定性主要受F1断层和顺倾弱层控制,断层的存在与偏移导致的坡体内剪应力状态改变以及断层自身的抗剪强度是边坡滑移模式和稳定性发生变化的根本原因;边坡的滑坡力学成因类型与断层无关。研究结果可为露天矿合理滑坡防治措施的提出及剥采工程设计与施工提供参考。     

陷落柱影响下露天矿边坡变形破坏机理

以山西朔州安家岭露天矿北端帮边坡为研究基础,对陷落柱影响条件下露天矿边坡变形破坏机理进行研究,确定了受陷落柱影响条件下边坡失稳变形破坏模式。利用以往地质及勘查资料,建立研究区边坡典型工程地质模型,运用有限元数值模拟研究方法研究其失稳变形破坏机理,采用极限平衡研究方法对研究区边坡进行稳定性评价,稳定性评价结果与变形破坏机理研究成果取得一致。     

胜利东二号露天矿首采区南帮复合边坡稳定性研究

针对胜利东二号露天矿首采区采场南帮-南排土场复合边坡变形实际情况,结合现场揭露的泥岩弱层等工程地质条件,建立了南帮复合边坡模型,利用极限平衡法对南帮复合边坡稳定性进行分析,得出南帮复合边坡存在滑坡危险的结论,预测其破坏模式为顺层滑坡。     

充水软弱基底排土场稳定性分析及排弃参数优化

针对烧变岩含水层水体入渗排土场基底诱发露天矿排土边坡变形失稳的问题,以新疆某露天矿内排土场边坡为背景,采用数值模拟方法研究了烧变岩含水层水体在排土场边坡内部的渗流规律和边坡岩土体变形移动规律,基于极薄表土与薄表土层基底极限承载力估算方法确定了内排土场极限排弃高度,采用极限平衡分析方法对内排土场排土参数进行了优化。通过研究,确定了地下水入渗影响下充水软弱基底内排土场的排弃参数。     

离心加载法在边坡稳定性分析中的应用

基于离心加载法的原理,应用RFPA-Centrifuge软件对某露天矿边坡的变形及破坏过程进行了数值试验研究,再现了边坡失稳的动态过程。根据数值试验所得出的模拟结果,分析得出了该边坡最危险滑动面的形成机制,为边坡失稳的预测及防治提供科学依据。     

黑山露天矿内排土场边坡稳定分析及治理措施

对黑山露天矿内排土场的边坡稳定问题进行分析,在对内排土场边坡稳定性进行理论分析的基础上,采用ANSYS软件对内排土场边坡的稳定性和破坏机理进行研究。研究结果表明:黑山露天矿内排土场边坡的滑坡模式为"坐落滑移式"滑动,NP1-1和NP1-2剖面稳定系数分别为1.003和1.015,均处于极限平衡状态,远小于安全储备系数1.2的要求。为了保证内排土场边坡稳定,防止滑坡事故发生,需要对内排土场边坡进行削坡处理,并加强巡查,保证露天矿安全生产。     

胜利露天矿边坡工程渐进性破坏分析研究

岩石的流变性是导致边坡变形破坏的重要力学性质之一。边坡的变形破坏与岩石的流变性密切相关，且大多都具有渐进性。为了揭示边坡工程渐进破坏的机理，结合露天矿山工程实际边坡，通过应用数值模拟软件对边坡渐进破坏过程进行分析，对露天边坡塑性区出现的时间以及演化特征展开系统研究。结果表明：露天边坡塑性区出现的位置和范围与时间存在着直接关系|露天矿边坡的失稳破坏并不是瞬间便发生整体破坏的，而是由局部破坏逐渐扩展以致贯通渐进过程，进而指导露天矿山的安全生产。     

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。     

青藏高原露天矿边坡稳定影响因素及防治

基于青藏高原独特的冻土环境,决定了影响江仓矿区四井田露天矿边坡稳定因素的特殊性和复杂性。根据井田地质勘查报告,结合露天矿工程地质调查和边坡破坏特征,分析了露天边坡稳定的影响因素。结果表明:除地层岩性,地质构造,地下水作用和人为因素是影响该井田露天矿边坡稳定的主要因素外,冻土作用对其稳定性也起着重要作用,并在此基础上提出了露天边坡治理的措施。     

露天矿土-岩复合逆倾边坡空间形态优化

针对露天矿土-岩复合逆倾边坡到界边坡形态设计问题,结合达连河露天煤矿外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的工程实际,基于刚体极限平衡与三维数值模拟的手段,研究了露天矿土-岩复合逆倾边坡的滑坡模式及稳定性规律,设计了最终边坡形态,确保北帮到界过程中煤炭资源回采的安全。研究结果表明：达连河露天煤外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的滑坡模式为圆弧滑动;使外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡满足安全要求的采场边坡角为33°;露天矿土-岩复合逆倾边坡岩体的破坏形式为拉张-剪切复合型,岩体自重作用下的坡脚处应力集中造成的局部岩体破坏是整体边坡失稳的诱发因素。     

露天矿顺层软岩边坡开挖变形特征与参数优化研究

针对露天矿含水软岩边坡在成坡后出现的蠕滑变形与顺层失稳问题,为确定极限稳定边坡角,以东明露天矿南端帮边坡为研究对象,在工程地质勘查与力学实验的基础上,采用有限差分计算程序FLAC3D研究了地下水作用下顺层软岩边坡的变形破坏特征,然后采用极限平衡法对比分析了地下水对边坡稳定性的影响程度,最后结合有限元强度折减法对边坡角进行优化设计。研究结果表明,地下水对东明露天矿南帮边坡稳定影响程度明显,考虑地下水作用时软弱岩层面位置的稳定系数比正常情况下低20.73%,综合考虑以上因素,最终确定南帮极限稳定边坡角为22°。基于有限元法和极限平衡法相结合的边坡参数优化设计方法,能够科学可靠地确定极限稳定边坡角,对于类似软岩矿山边坡角优化具有借鉴意义。     

露天矿坑灰场岩质高边坡的稳定性评判与治理

露天矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、采矿活动等原因极易诱发滑坡、塌陷、地面变形等地质灾害。莱州电厂拟采用仓上金矿矿坑作为灰场,边坡的长期稳定性有着重要的意义。通过对仓上矿坑边坡的工程地质调查与分析,总结了灰场边坡的地质条件和构造情况。在现场监测的基础上,对矿坑边坡的稳定性进行了详细的分析,所得的结果能较理想地反映该矿坑边坡的实际稳定程度,并根据工程的实际情况提出了切实可行的治理方案。     

高陡永久硬岩土复合边坡稳定性分析与评价

为了保证选煤厂及附属设施服务期间内不受邻近高陡排土场边坡稳定性的影响,在建立排土场边坡及下部各层位实体模型的基础上,利用极限平衡数值计算软件求算不同工况条件下单台阶边坡、整体边坡的稳定性。计算结果表明:天然状态下排土场单台阶边坡、整体边坡稳定性满足稳定性要求;暴雨饱水条件下排土场边坡处于欠稳定状态;露天矿前期排弃的碎石、黏土物料对天然边坡的稳定性影响不大,对饱水条件下边坡的稳定性起控制作用。为保证排土场边坡长久稳定性,排弃终了后仍需做好边坡的防排水措施,并建议采取边坡压脚措施。     

积水入渗作用下排土场变形破坏机理分析

由于哈尔乌素露天矿排土场特殊的黄土地质条件以及主坝与排土场之间大量积水的存在,对排土场边坡稳定产生极为不利的影响。采用FEPG软件,探讨了积水入渗、毛细水作用对排土场边坡变形破坏产生的影响,揭示了弱层演化成含水层的全过程,得出在水的长期浸润下,边坡稳定系数逐渐减小的结论,并提出相应的解决措施以满足煤矿生产与安全要求。