基于车辆荷载的露天矿道路边坡稳定性分析

为了研究车辆荷载作用下露天矿道路边坡稳定性,对露天矿道路及车辆特点进行总结,基于极限平衡法推导出车辆荷载作用下的露天矿道路边坡稳定性分析方法,并对安家岭露天矿运输道路进行分析。研究结果表明:端帮道路边坡稳定系数为1.042,内排土场运输道路稳定系数为1.120,中间桥的稳定系数为1.173。将端帮路边坡角降低至70°时,稳定系数提高至1.120,中间桥宽度增大至40 m以上时,稳定性可提高至1.20以上,可满足运输安全要求。     

爆破振动对白马铁矿露天边坡稳定性影响研究

针对白马铁矿露天边坡的稳定性受爆破振动作用影响较大这一工程难题,本文基于数值仿真与现场监测等手段,结合强度折减法按照静力、边坡自重和爆破振动等相应特征研究,求解边坡应力、位移、安全系数在不同状态下的特点。结果表明：1)仅考虑边坡自重下时的临界强度折减系数为1.72,而爆破振动荷载作用时的临界强度折减系数为1.58,相对静力条件下爆破振动荷载作用时的强度折减系数减小了8.14%;2)构建水平振动速度与强度折减系数间关系,以此为基础求解了及及坪采场东部边坡安全振速为12.14 cm/s,临界振速为15.71 cm/s。本文研究成果可为同类金属露天矿山边坡稳定性判别分析、爆破振动对边坡的影响分析提供一定的借鉴与参考。     

斜交断层影响下露天煤矿顺倾层状边坡稳定性研究

断层对露天矿边坡滑移模式及稳定性的影响极为复杂,为矿山安全生产带来严重威胁;尤其在断层与顺倾弱层共同影响下,会发生滑坡事故。基于现阶段研究成果侧重于断层倾角、厚度、产状、断距等地质特征对边坡稳定性的影响,对于断层与顺倾弱层共同影响下边坡滑移模式及稳定性的研究相对较少。为探究断层形态对顺倾层状边坡滑移模式及稳定性的影响,以元宝山露天矿东帮边坡为工程背景,应用现场调研、理论分析、数值模拟等方法探明了该矿东帮边坡工程地质特征,建立了边坡三维地质模型,并通过改变断层倾角以及断层走向与边坡走向交角2种方式描述断层空间位置,同时基于数值模拟分析结果从边坡滑移模式的角度阐明断层影响下边坡稳定性变化规律。研究结果表明:当断层倾角介于50°～65°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—断层—弱层构成的组合破坏,稳定系数随断层倾角增加逐步增大,当断层倾角大于65°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—弱层构成的组合破坏,稳定系数不再改变;当走向交角介于30°～70°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—断层—弱层构成的组合破坏,稳定系数随走向交角增加而增大,当走向交角大于70°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—弱层构成的组合破坏,稳定系数不再发生变化。     

节理控制性岩质边坡的稳定性分析

以青海松树南沟矿区连续的三台阶边坡为概化模型,运用有限元软件,探讨了广义Hoek-Brown强度准则参数对节理控制性岩质边坡稳定性的影响,结果表明:岩块单轴抗压强度与三台阶边坡最小稳定系数呈近乎线性增长关系;三台阶边坡最小稳定系数与GSI值呈指数增长关系;当GSI值等于53时,随着m值的增大,三台阶边坡最小稳定系数不变,当GSI值大于53时,随着m值的增大,三台阶边坡最小稳定系数减小,相同的m值,GSI值越大三台阶边坡最小稳定系数越大。结合野外调查和室内实验成果,使用有限元软件,运用广义Hoek-Brown强度准则分析了青海松树南沟矿区西南剖面节理控制性岩质边坡的稳定性,证实其不存在大规模崩塌、滑移问题;台阶边坡底部会出现应力集中现象;应该加强开挖边坡开口线附近位置第四系区域台阶边坡的监测与支护。     

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。     

岩体蠕变对露天矿边坡稳定性的影响

为了研究岩体蠕变对边坡稳定性的影响,评价露天矿边坡服务周期内的安全性,根据时效边坡理论及岩体蠕变规律,分析了边坡岩体力学参数的长期强度表达式;基于极限平衡法中的简化Bishop法,推导出了圆弧滑坡时效稳定系数的计算公式;得出了稳定系数随蠕变时间增长呈指数递减的规律。对哈尔乌素露天矿端帮靠帮开采过程的时效稳定性进行研究的结果表明：在相同岩性参数的基础上,随着边坡角的不断增大,端帮边坡的整体稳定系数呈线性下降,剪应变及应力集中于高陡台阶底部,塑性贯通区呈圆弧状;随着蠕变时间的增长,不同几何形状边坡的稳定系数均呈现相同的衰减规律。岩体蠕变特性会造成岩体抗剪强度及边坡稳定系数随时间延长而呈指数规律衰减。准确把握岩体蠕变特性,可预测边坡的有效服务时间,具有非常重要的工程价值。     

基于弹性理论设计边坡防护方法研究

边坡防护设计主要是通过边坡稳定性分析,找到稳定系数最小部位（称为最危险滑动面）,然后根据边坡稳定系数要求,计算稳定系数及下滑力,设计所需边坡防护。这种分析方法是把边坡土体假定为刚塑性体,再划分为较小单元,略去影响较小因素后,进行力学平衡分析,最终确定稳定系数和防护形式。然而,边坡岩土体并非理想刚塑性体,边坡的开挖过程是对原有平衡的破坏,而边坡防护则是重新建立这种平衡状态。如何通过边坡防护构建坡体系统平衡或恢复原有平衡系统,是边坡防护要解决的首要问题。采用弹性理论方法计算边坡应力状态,可为建立新的平衡体系提供计算依据。     

多弱层边坡稳定性分析及加固研究

论文以平煤瑞安矿业平庄西露天煤矿多弱层边坡稳定分析项目为背景,对揭露的弱层进行长期蠕变试验,在考虑弱层蠕变的情况下选取岩体计算强度,进而以边坡稳定性分析的极限平衡法为基础,采用自主研发的专业边坡分析软件将边坡中的不同弱层滑坡路径进行组合,在人工干预的情况下计算出不同组合情况下边坡稳定系数,进而分析边坡的稳定情况,为加固边坡提供依据.由计算结果可知,不同弱层组合情况下,边坡最小稳定系数为1.13,不满足边坡稳定安全系数储备,需进行边坡加固,并提出加固措施.     

将军戈壁二号露天煤矿外排土场软弱基底坐落-牵移式滑坡机理

以新疆天池能源有限责任公司将军戈壁二号露天煤矿外排土场软弱基底为研究对象,通过对研究区岩土进行常规力学实验及流变试验,确定了该露天矿排土场基底及排弃物料物理力学指标。结合理论分析,确定排土场边坡滑坡模式为坐落-牵移式并对滑坡机理进行分析。建立排土场稳定性分析数值模拟模型,模拟排土场边坡变形破坏形式,计算分析了排土场边坡稳定性,结果表明,排土高度为120 m时,潜在的滑移面贯穿排土场内部及软弱基底层,边坡稳定系数略低于安全储备系数。     

爆破振动对露天矿边坡稳定性的影响

为了研究爆破振动对边坡稳定性的影响规律,揭示关键的技术参数,建立了考虑振动应力的平面滑动稳定系数计算公式。借助数值模拟分析了布沼坝露天矿西帮变形区受爆破振动影响时的稳定系数变化规律。结果表明：边坡稳定系数随着与爆源中心距离的增加呈对数规律增长,当影响距离超过300 m以后,爆破振动对西帮边坡稳定性的影响可以忽略。边坡稳定系数与振动速度曲线的协同性较高,峰值出现的时刻相同,振幅满足比例关系。     

灵泉露天煤矿残煤回采东帮边坡稳定性分析研究

在详细分析了灵泉露天煤矿东帮边坡的工程地质、水文地质情况,及以往的边坡稳定性研究资料的基础上,对东帮边坡稳定性进行了详细的分析、研究。研究结果表明:东帮最终帮坡边坡角为32～35°,边坡稳定系数为1.05～1.15,满足临时边坡稳定储备系数要求。     

动静荷载作用下边坡的稳定性分析

以有限差分法为基础,运用FLAC2D对某边坡在静荷载和动荷载作用下的稳定性进行分析,以此来揭示静荷载和动荷载对某边坡稳定性的影响程度。计算结果表明:在动静荷载作用下,某边坡目前处于接近稳定的状态。同时若静荷载小于80kPa,则对边坡的稳定性影响较小;超过80kPa会使边坡的稳定性降低。     

露天矿不同弱层置换参数下的边坡稳定性研究北大核心

提高边坡稳定性是保障露天煤矿安全作业,提高资源回收率的重要途径。通过毕肖普分析法,开展了置换层边坡稳定系数表达式的推导,结合Geo-Slope数值模拟对推导公式的验证,分析了置换层深度与高度对边坡稳定性系数的影响。研究表明:置换层与滑移面没有接触前和接触部分不变后,置换深度对边坡稳定性系数影响不明显,置换深度支持置换层与滑移面有接触时,边坡稳定性系数增大;置换层与滑移面无接触前,置换高度对边坡稳定性系数影响不明显,置换层与滑移面存在接触后,置换高度与边坡稳定性系数大小呈正相关。     

不同开采条件下露天矿火烧区边坡参数优化研究

针对弃采高变质煤和全煤层开采条件下火烧区边坡不稳定的问题,以别斯库都克露天煤矿KT3剖面为例,对边坡参数进行优化分析,采取不同的边坡参数调整方案后,进行边坡参数修正后的稳定分析,计算结果表明边坡稳定系数达到安全储备系数的要求,研究结果为露天煤矿安全开采和边坡综合治理提供科学指导。     

露天矿拉斗铲作业台阶和土场稳定性评价

主要对某露天矿拉斗铲倒堆作业台阶和排土场稳定性进行数据模拟分析,得出不同段高的稳定性系数,系统分析了抛掷爆破距离对边坡稳定性的影响,揭示了两者的稳定系数与爆破中心距离的变化规律,为边坡治理提供了理论支持。     

水位上升非饱和土边坡稳定性分析

针对渗水对黑岱沟排土场边坡稳定造成严重威胁开展研究,基于饱和-非饱和渗流理论,在考虑毛细水作用的基础上,采用FEPG软件模拟积水入渗导致边坡内部水位线上升的过程,并通过极限平衡法分析边坡安全系数随地下水位上升的变化情况。研究表明:随着地下水位缓慢上升,边坡稳定系数先减小再增大,门槛水位处边坡稳定系数最小。     

抚顺西露天矿西帮人车卷滑坡稳定分析和边坡破坏变形预测

通过抚顺西露天矿西帮人车卷边坡变形和滑坡分析，揭示了露天开采边坡失稳演变的过程；研究了边坡稳定系数衰减与位移速率变化两者间的关系；用灰色系统理论进行了边坡的滑坡预测。     

昆阳磷矿采掘场与排土场边坡稳定性分析

通过理论分析、现场调研、数值计算分析等方法,对昆阳磷矿采掘场与排土场的边坡稳定性进行了分析。结果表明:1自燃区域采掘场最终帮坡角为38°时,边坡稳定系数为1.24,端帮最终帮坡角为40°时,边坡基本稳定,其余部位的最终帮坡角为32°时,边坡稳定系数为1.25;2露天矿外排土场的排弃高度为60 m,最终帮坡角为22°时,边坡稳定系数为1.26,内排土场的排弃高度为100 m,最终边坡角为22°时,边坡稳定系数为1.28。上述分析成果对于确保昆阳磷矿安全生产有一定的参考价值。     

非饱和土边坡渗流特性和稳定性研究

基于某实际边坡工程,利用有限元软件对该工程进行模拟,研究了地下水位变化和降雨入渗对边坡稳定的影响。主要得到以下结论:在边坡水位上升过程中,边坡稳定性系数首先缓慢变小,随后快速变大;在水位上升高度一致的情况下,边坡的最终稳定性系数随着水位上升速率的增大而增大。在边坡水位下降过程中,边坡的稳定性系数首先迅速减小,随后逐渐增大并趋于稳定;当下降水位的高度一定时,水位下降越快库岸边坡的最终稳定性越差。边坡的稳定性随着降雨强度的增大越来越差,且边坡稳定性系数下降速率也越来越大;边坡的稳定性系数随着降雨时长的增大而减小。     

红沙泉露天煤矿外排土场边坡稳定性研究

外排土场边坡稳定是影响露天煤矿生产安全的重要因素之一，为了分析评价红沙泉露天煤矿外排土场边坡稳定性情况，选取当前条件下的7个典型剖面，分别采用瑞典条分法、简化Bishop法、Janbu法结合岩体力学参数进行稳定性分析，并探索了外排土场高度对边坡稳定性影响。结果表明，当前排土高度条件下外排土场最佳边坡角度为24°，7个典型剖面的稳定系数均高于储备系数要求，随排土场高度增加其边坡角度呈减小趋势，当红沙泉露天煤矿外排土场高度增加至120m时，稳定性系数稍有增大，当增加至160m时，稳定性系数降低，在排土场160m至360m，稳定性系数变化不大，达到临界排土场高度360m时的边坡角度为22°，为红沙泉露天煤矿排土场容量释放提供了参考依据。