海州露天煤矿边坡稳定性分析及治理设计

根据海州露天煤矿边坡的工程地质和水文地质条件,分析了北帮滑坡的滑动特征和成因,对该滑坡采用不同的计算方法进行了稳定性计算和分析,并且提出了综合治理设计方案,确保了该边坡在煤矿闭坑后的长期稳定,为闭坑露天矿矿坑的治理与综合利用提供决策依据。     

滑坡体下挂帮矿开采方案与分析

象鼻山采区是大冶铁矿东露天采场拟开采的4个挂帮矿开采点之一，其地质条件复杂，北帮边坡曾经发生过滑坡。挂帮矿的开采足否会诱发古滑坡体的再次失稳，如何保证挂帮矿资源的安全回收，是采矿作业不可同避的问题。简要介绍采区边坡的地质条件和滑坡历史，预测挂帮矿开采期间边坡的稳定状况，提出利用预留矿石挡墙控制边坡变形与稳定的开采方案，采用FLAC^3D软件进行计算，并对开采顺序进行优化。开采结果表明，预留矿石挡土墙方案可以提高边坡的稳定性，开采期间没有发生灾难性滑坡，但变形量级远大于分析结果。     

采矿引起的倾倒滑移变形机理及其控制

倾倒变形边坡一般具有反倾边坡结构,其变形的过程和机理比较复杂,涉及的变形岩体范围较大、危害严重。通过岩体位移监测资料的跟踪分析、并对抚顺西露天矿典型高边坡倾倒滑移变形体进行了数值模拟试验,分析探讨了采矿活动作用下的倾倒滑移体变形机理及其对地面变形的影响。分析结果表明,采矿引起的倾倒滑移变形问题是在特定的地质构造和采矿工程条件下产生的,边坡体反倾段岩层变形在整个边坡的变形中起主导作用,地表地基变形主要由断层南侧倾倒滑移体的变形所致,并针对实际问题提出了变形整治方案。     

抚顺西露天矿北帮边坡治理工程效果初步评价

分析了抚顺西露天矿北帮在水压影响边坡变形特征,对抚顺西露天矿北帮西区W200～W600高陡边坡倾倒滑移变形机理进行了数值模拟分析,并对采取的抗滑桩加固工程和疏干减压工程效果进行了评价,为边坡整治工程设计提供了技术指导和依据。分析结果表明,边坡向斜南翼顺层滑移变形主要集中在第1,2层,采取相应的治理工程之后,边坡变形明显减缓。否则,倾倒滑移体的变形深度将深入到第5层,可能产生沿第5层直到地表的整体滑移。最后介绍了部分治理工程实施后的初步实际效果,希望能够对类似边坡的失稳预测及变形控制研究起到一定的借鉴价值。     

基于透明土技术土岩边坡滑移机理的模型试验研究

随着工程技术的飞速发展,土岩边坡滑移机理的研究具有重要的意义和工程应用价值。通过透明土模型试验研究坡顶荷载作用下土岩界面接触滑移机理和规律,实现了土岩边坡内部滑移变形的可视化。考虑了岩体Barton节理粗糙度系数、坡体角度和坡体高度等因素对土岩边坡稳定性的影响。利用粒子图像测速(PIV)和激光散斑技术,获得了土岩边坡在坡顶荷载作用下内部变形的特征。试验分析表明,土岩边坡的滑动可分为3个阶段:初始阶段、匀速阶段和加速阶段;在土岩边坡滑移过程中减小岩体Barton节理粗糙度系数、增大坡体高度、增大坡趾角度将引起边坡土体内部较大的位移,进而引发土岩边坡的失稳。采用双排抗滑桩的边坡防护措施后,有效地延缓边坡土体内部位移的发展,提高土岩边坡的稳定性。文中研究成果为揭示土岩边坡滑移机理及其工程防护的有效性提供了重要的理论依据,通过跟踪透明土颗粒的运动轨迹实现土体内部变形可视化的土岩边坡滑移提供了试验依据。     

类土质边坡破坏机理及加固措施研究

对江西某失稳露天矿山边坡的工程地质条件以及所处的酸性水环境进行调查，结果表明，该边坡失稳滑坡是由露天采矿酸性水对类土质边坡腐蚀损伤引起的。文中通过探讨露天采矿类土质边坡酸性水腐蚀损伤机理，提出了采用地表排水以及植物固坡相结合的边坡加固治理对策。     

露天转地下开采边坡岩体滑移机制的探讨

1 引言 在我国有许多矿区属井工与露天联合开采,露天转地下是其中的方法之一.由于从采动的时间上看,两者不同步,甚至间隔较长时间.边坡岩体先后受到两次采动影响,且第二次采动影响改变其应力分布外,并诱发上部边坡体的滑移,因此,边坡岩体受到综合叠加作用,在此称其为复合开采效应.     

汤屯高速公路顺层岩质边坡变形机制分析及治理对策研究

通过对汤屯高速公路顺层边坡现场工程地质条件的系统调查,首先对边坡的岩体结构类型及其成因机制、结构面与坡面组合特征进行细致研究,在此基础上通过FLAC^3D数值模拟,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制进行深入探讨。研究结果表明,边坡处于滑移弯曲–滑移拉裂复合型滑坡的初始阶段,边坡的变形受层间软弱夹层及岩体结构控制作用明显,坡体中上部块体沿层间软弱夹层产生滑动,受下部岩体约束,在坡体最薄弱部位–开挖面附近产生弯曲变形;受弯曲部位推力作用,第一级边坡碎裂岩体中逐渐产生剪切滑动面,并与弯曲部位岩体中滑移切出面贯通,最终破坏。基于变形机制分析的治理措施将重点放在控制碎裂岩体和潜在剪出口的变形上,监测结果表明,边坡达到稳定性要求。     

露天转地下开采为坡岩体滑移机制的探讨

１引言 在我国有许多矿区属井工与露天联合开采，露天转地下是其中的方法之一。由于从采动的时间上看，两者不同步，甚至间隔较长时间。边坡岩体先后受到两次采动影响，且第二次采动影响改变其应力分布外，并诱发上部边坡体的滑移，因此，边坡岩体受到综合叠加作用，在此称其为复合开采效应。 地下与露天复合采动影响下边坡岩体移动和变形问题是近十几年来许多学者关注的重要论题之一。全国有关高等院校、科研院所等许多科研人员和学者进行此方面的研究。中国岩石力学与工程学会在１９８９年对此问题专门召开一次学术研讨会，国家有关部委和…     

地震载荷作用下岩质边坡应力状态调整与破坏规律分析

地震载荷导致岩质边坡内部应力状态调整,引发溃崩、抛射等多种破坏形式。通过对静态与地震载荷作用下岩质边坡内部单元体及结构面应力状态分析,研究了边坡内部应力状态调整规律。以岩石抗拉强度准则和摩尔-库伦强度准则为判据,推导出用于描述完整岩石和含结构面岩体破坏规律的公式。结合地震动力学理论,得到了边坡在地震作用下坡肩拉破坏与坡脚剪破坏的破坏机制,讨论了含结构面边坡的启滑条件与动态滑移过程。地震载荷施加于单元体上的附加应力正负交替,主平面轴动态旋转,边坡不同部位岩体出现拉、压不同的应力状态,破坏形式具有成层性,地震载荷扩大了诱发滑坡的结构面倾角范围。实例分析表明,应力状态分析方法能较好地反映边坡震害演化过程,为边坡震害分析与防治提供新思路。     

井工开采对露井协采边坡的偏态扰动规律研究

结合平朔矿区露井协采工程实践,利用数值模拟方法分析平面条件下井采方向对露井协采边坡变形破坏的影响。研究表明:相对于向坡开采,背坡开采对露井协采边坡岩体扰动更加明显。通过物理相似模拟研究了露井协采覆岩破断过程,基于“岩梁”理论建立力学模型,分析了井采工作面覆岩破断机制和覆岩垮落的偏态性,进而从理论上解释了露井协采边坡受井采扰动的偏态性,并对偏态跨落特性进行了现场应用分析。在露井协采生产实践中,建议井采工作面采用向坡的方向推进,从而降低井工开采对边坡稳定的不利影响,提高煤炭资源回收率。     

多年冻土区木里露天煤矿边坡稳定性分析

为论证木里四井田首采区非工作帮边坡最优边坡角,通过对该地区工程地质条件以及冻土特征初步分析,并结合室内岩土力学试验,选用两条典型计算断面分别从8种工况条件出发,对首采区非工作帮边坡稳定性做了分析,认为露天矿原边坡设计坡角31°过于保守,提出的34°可以满足露天安全生产。     

柴达尔煤矿地质环境问题调查与分析

柴达尔煤矿位于青海省刚察县,属于中型矿山,开采方式包括井采和露天开采,由于开发时间较长,其露天采坑规模庞大,引发地质灾害问题突出,环境污染破坏严峻,为了能合理开发利用矿产资源,满足可持续发展战略,解决矿山地质环境问题迫在眉睫。     

Innovation and future of mining rock mechanics

The 121 mining method of longwall mining first proposed in England has been widely used around the world.This method requires excavation of two mining roadways and reservation of one coal pillar to mine one working face.Due to considerable excavation of roadway,the mining roadway is generally destroyed during coal mining.The stress concentration in the coal pillar can cause large deformation of surrounding rocks,rockbursts and other disasters,and subsequently a large volume of coal pillar resources will be wasted.To improve the coal recovery rate and reduce excavation of the mining roadway,the 111 mining method of longwall mining was proposed in the former Soviet Union based on the 121 mining method.The 111 mining method requires excavation of one mining roadway and setting one filling body to replace the coal pillar while maintaining another mining roadway to mine one working face.However,because the stress transfer structure of roadway and working face roof has not changed,the problem of stress concentration in the surrounding rocks of roadway has not been well solved.To solve the above problems,the conventional concept utilizing high-strength support to resist the mining pressure for the 121 and 111 mining methods should be updated.The idea is to utilize mining pressure and expansion characteristics of the collapsed rock mass in the goaf to automatically form roadways,avoiding roadway excavation and waste of coal pillar.Based on the basic principles of mining rock mechanics,the“equilibrium mining”theory and the“short cantilever beam”mechanical model are proposed.Key technologies,such as roof directional presplitting technology,negative Poisson’s ratio(NPR)high-prestress constant-resistance support technology,and gangue blocking support technology,are developed following the“equilibrium mining”theory.Accordingly,the 110 and N00 mining methods of an automatically formed roadway(AFR)by roof cutting and pressure releasing without pillars are proposed.The mining methods have been applied to a large number of coal mines with different overburdens,coal seam thicknesses,roof types and gases in China,realizing the integrated mode of coal mining and roadway retaining.On this basis,in view of the complex geological conditions and intelligent mining demand of coal mines,an intelligent and unmanned development direction of the“equilibrium mining”method is prospected.     

辽宁新邱废弃矿山环境治理中浮煤残煤回采研究

新邱露天煤矿矿区环境治理是阜新市目前最大的民生工程,通过该项目的实施,可以改变矿区及周边生态环境恶劣的现状,同时因地制宜地构建和恢复宜人宜居的生态环境。其中,浮煤、残煤自燃治理是矿山环境治理的一个重要环节。结合矿区地形地貌,进行勘察规划设计,利用三维模型以及采矿技术手段掌握矿区浮煤、残煤分布情况,进而利用3D模型通过3D-MINE软件估算浮煤、残煤保有储量。探讨研究应用单斗卡车采掘工艺清理浮煤、削坡清理边坡残煤自燃煤层,既消除了浮煤、残煤自燃产生的火灾,又有效地回采浮煤、残煤。新邱露天煤矿矿区环境治理中浮煤、残煤的回采利用对其他露天煤矿环境治理有一定借鉴意义。     

西藏邦铺露天矿台阶边坡破坏类型分析

西藏邦铺露天矿最终开挖境界台阶边坡具有高边坡、高海拔、高地应力、高渗流、高寒等特征,边坡岩体结构复杂。通过野外现场调查,对边坡岩体结构面数据进行统计分析,再结合露天矿基建开挖初设边坡的地形地貌、地质构造以及结构面特征因素、矿体赋存条件、矿床围岩稳定性、地质灾害发育现状等,采用Dips软件分析,再把Dips文件图形导入C...     

采动影响下强充水型隐伏岩溶陷落柱 围岩变形与渗流场数值模拟

 通过引入孔隙水作用于围岩的体积力项 ,采用弹塑性本构模型和达西渗流模型,有限元数值模拟和分析存在一穿透煤层的强充水型隐伏岩溶陷落柱时的带压开采过程中,煤层围岩的变形和渗流场随采煤工作面逐步接近陷落柱时的变化规律,探讨孔隙水压力对围岩变形的影响,并分析在存在岩溶陷落柱条件下的合理防水煤柱预留距离。数值模拟结果可为含特殊地质构造煤层的开采设计提供依据,同时为进一步的流固耦合作用和煤层底板突水机制的研究以及防水煤柱的留设提供一定的参考。     

济宁2#煤深部回采巷道变形破坏规律及对策研究

 随着深部地质环境的不断恶化,深部资源开采中重大灾害事故增多,巷道支护出现冒顶、底臌、顶板下沉等破坏现象。以济宁2#煤矿九采区93上06回采巷道为研究对象,通过数值模拟手段再现变形破坏过程,分别对顶板下沉、底臌变形、轴向楔体破坏和沿结构面冒顶4种变形破坏规律进行分析。针对破坏特征,提出巷道支护的优化方案。工程实践表明,通过改变巷道的断面形式、挖掉直接底泥岩和打底角锚杆可以有效地控制巷道的底臌,调整支护参数可以有效控制巷道的顶沉和冒顶。     

低渗煤储层气体滑脱效应试验研究

 在千米深度下赋存煤层气的煤层是致密的多孔介质,煤层的渗透率低,对于致密的多孔介质渗流,滑脱效应十分显著,而滑脱效应又可以增加煤储层的渗透性能。采用试验研究的方法对吉林和阜新两地的低渗煤样进行滑脱试验,研究围压和孔隙对煤层气滑脱效应的影响,分析不同围压和孔隙水压力下滑脱渗透率对气体渗透率的影响,找到滑脱效应对不同低渗储层气测渗透率的有利影响的围压范围,验证低渗煤样中气体滑脱效应存在的普遍性。对弄清煤体内部结构特性和煤层气在煤层中的滑脱流动机制,实现低渗储层煤层气工业化开采具有一定的理论价值。