矿山边坡滚石运动及防治措施的研究

通过对某石灰石矿边坡滚石运动状态实测数据分析的基础上,运用能量守恒定律计算出滚石在矿山边坡上的运动速度、最大滚动距离、跳跃高度等特征参数,指出了滚石运动产生和终止的具体条件,并在理论计算的基础上提出了防治滚石的有效对策和实施措施.     

以滚石运动确定冰碛土边坡安全平台宽度初探

在试验的基础上，运用动力学理论，总结了太和铁矿冰碛土边坡滚石的运动形式、特点，建立了滚石在冰碛土边坡上运动的数学模型，探讨了以滚石运动确定冰碛土边坡安全平台宽度的合理性，为冰碛土边坡安全平台宽度的确定提供了新的依据。     

大孔径深孔控制爆破技术在露天矿边坡工程中的应用

为确保露天矿山的可持续发展和边坡开采安全高效进行,解决边坡爆破滚石控制难问题,基于四川广元五栗子石灰岩矿山边坡高、陡、狭长复杂地质地形环境特征,提出了大孔径深孔爆破的边坡滚石控制爆破技术并进行了现场应用。结果表明:大孔径深孔爆破的边坡滚石控制爆破技术爆破效果好,能够提高岩石爆破块度并降低爆破有害效应,有效地控制了边坡滚石事故发生。     

露天采场边坡滚石水平位移及数学分析方法

对露天矿采场边坡滚石下落的水平位移进行了数学分析,提出影响其水平位移的主要因素,对露天矿山开采具有指导意义。     

边坡滚石运动分析及防护措施

随着经济的快速发展,基础工程道路的建设不断增多,边坡滚石灾害问题越来越突出。对某边坡滚石运动进行了分析计算,得出滚石运动参数,并提出相应的防治措施。     

滚石轨迹预测技术在边坡灾害防治中的应用

在山坡露天矿开采过程中,滚石是常见的、不可避免的地质灾害,严重危害矿山开采和人员安全。综合考虑德尔尼铜矿边坡和滚石的实际情况,选择在4 336 m水平预留平台的防治方案,平台宽度为10.33 m和20.83 m时边坡安全系数能够达到许用安全系数要求。基于滚石模拟计算方法,应用RocFall软件对滚石的轨迹进行了预测分析,得到了滚落在剖面各个位置的滚石速度、数量和能量,并根据这些指标进行分析比较,获取了滚石防护的有利数据。对比分析后确定平台宽度为20.83 m的方案,采取多种组合防护措施,在平台前沿设置堆土围挡和在滚石能量最小的地方设置柔性钢丝防护网。研究结果为类似矿山的滚石灾害防治和平台预留提供参考。     

某铁矿露天转地下联合开采过渡期边坡滚石危害分析及对策

针对国内部分露天铁矿接近闭坑,采用露地联合开采工艺时,地采岩移圈内的滚石危害直接对露天开采的人员安全及设备构成威胁。为实现安全稳产过渡,该文通过数值模拟的方法对滚石危害运动轨迹及滚石的落点进行计算分析,判断边坡滚石对露天转地下联合开采过渡期造成的危害,提出具体的防治措施及安全距离,对露天转地下联合开采具有指导意义。     

露天矿滚石灾害分析及控制

滚石灾害是露天矿山经常出现的地质灾害,因其突发性和不确定性,无法对其进行主动和有效的防护。本文以某露天矿为研究对象,把露天边坡稳定性和滚石灾害研究结合起来,形成一个完整的从滚石灾害区域辨识、滚石灾害模拟到滚石灾害防治的灾害预警防治系统。采用软件模拟的方法对滚石灾害的分布区域以及滚石落点的时空分布进行了深入的研究。首先采用模拟软件对露天坑的14个地质剖面进行边坡稳定性分析,根据模拟结果圈定了矿山的边坡滚石的多发区域,并采用模拟软件对滚石进行模拟,获取了滚石的运动路径、滚石落点和滚石速度的统计规律,进而提出了有针对性的滚石灾害防止措施,以减少灾害对矿山生产和施工人员人身安全的威胁。     

基于正交设计的露天矿V形槽结构滚石防护试验

交通领域针对滚石防护已开展大量研究工作,但对于矿山而言,因其工程扰动频繁、岩石破碎等特点,滚石防护专项研究甚少,常采用安全平台和清扫平台设计防治滚石。然而,随着开采深度和规模增加,上述方法已无法有效阻挡扩帮扰动产生的大量滚石,滚石伤人和损坏设备事故频发。针对上述问题,以南芬露天铁矿采场下盘边坡滚石防护为例,首先,基于正交试验原理,利用Rocfall程序分别对"安全平台滚石防护措施"进行3指标4因素数值模拟正交试验,对"安全平台上设计V形槽滚石防护措施"进行3指标5因素数值模拟正交试验;然后,对试验结果进行极差分析,揭示2种措施各个因素对滚石运动特征的影响规律;最后,确定2种方法的最优参数组合,并在南芬露天铁矿选择实验区,进行现场对比试验。试验结果证明V形槽结构能够有效防护滚石,可为露天矿山高陡边坡滚石防护提供借鉴。     

一类非线性方程的多解性及渐近性态

讨论了一维情形非线性方程ｙ″＝ｆ（ｘ，ｙ，ｙ’）的无界正整体解存在性及其渐近性态。主要结果当ｆ满足一定条件时，方程存在无穷多个正解，并且这些解在│ｘ│＝∞处是线性增长的。     

露天矿地表松散层边坡角寻优模型研究

露天矿地表松散层边坡角的确定是露天矿开采设计的基础研究工作,为矿山开采提供有效的安全保障。通过采用边坡极限平衡分析与回归正交试验相结合的方法,建立包括松散层厚度、粘结力、内摩擦角、边坡角和容重五个主要影响因素与边坡稳定性之间的回归模型,得出各影响因素及其交互作用对边坡稳定性的影响规律。通过回归模型的显著性、失拟性检验,对比相同参数条件下的回归模型与数值模拟计算值,结果表明:回归模型显著,拟合度高,计算结果具有较高的可信度。在此基础上,通过反解回归模型,得出任意许用安全系数下的地表松散层边坡角寻优模型。该模型通用性强,为露天矿边坡角寻优提供了一种新的方法。     

滑坡概率与安全系数应用比较分析

应用滑坡概率法和安全系数法分析边坡稳定性,并比较2种方法应用于边坡稳定性分析的优劣性。选取重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙压力比6个因素作为滑坡因子,结合36个边坡实例,应用逻辑回归模型和确定性系数,采用SPSS软件回归求解各边坡实例滑坡概率。结合各边坡实例安全系数,对边坡实例进行安全系数稳定性等级划分和滑坡概率稳定性等级划分,分析比较应用2种方法所得边坡稳定性等级的差异性。结果表明：滑坡概率法与安全系数法分析所得边坡稳定性等级大体相同,说明2种方法都有较好的适用性和准确性;安全系数法研究较为成熟,偏向于定量评价;滑坡概率法属于定性评价,但研究方法存在不足。     

基于强度折减法的露采边坡稳定性分析

根据青海松树南沟矿区的勘察资料,建立了西南部高边坡剖面计算模型,利用强度折减法求解边坡的安全系数。采用FLAC3D计算得到了不同折减系数条件下的计算结果,确定了以塑性区分析为主,最大水平位移为辅的判断依据能够快速得到其安全系数。分析计算结果可知,青海松树南沟西南部边坡在天然状态下的安全系数为1.85。通过对比分析,矿山西南边坡内的断层对边坡稳定性有较大的影响,需要在开挖过程中重点监测。     

基于复合抗滑桩模型的加固边坡稳定性研究

鉴于抗滑桩模拟尚未获得一种建模易、精度高和计算快的数值模型,提出了一种复合单元抗滑桩模型,且在抗滑桩顶部自由和固定约束条件下,分析了不同桩位、桩间距等设计参数对抗滑桩加固边坡效果的影响程度及潜在的失效模式。研究结果表明,复合抗滑桩模型能真实地模拟抗滑桩的力学性能,且计算结果不受单元网格疏密程度的影响。桩布置在边坡中部时,加固边坡安全系数最大,越靠近边坡两端,加固边坡安全系数越小。另外,桩布置在边坡中部（Lx/L=0.5）和中下部（Lx/L=0.3）时,抗滑桩易发生弯曲破坏。研究结果对抗滑桩加固边坡的实际工程设计具有参考意义。     

铜山口铜矿露天采场边坡平面破坏研究

为了得到铜山口铜矿露天采场南边坡与西边坡的稳定性,采用RocPlane2.0分析软件对边坡台阶进行了平面破坏稳定性研究。研究结果表明:1)受力在I～Ⅵ条件下,边坡的安全系数依次降低;在张裂缝、爆破振动力与地震力影响因素的控制对比下,地震力对边坡稳定性的影响较大。2)南边坡与西边坡台阶高度为12m,坡面角≤75°时,6种受力情况边坡的安全系数均大于许用安全系数,边坡台阶不会发生平面破坏;台阶高度为24m,坡面角≤75°时,6种受力情况边坡的安全系数均大于许用安全系数,边坡台阶不会发生平面破坏。3)建议在台阶并段开采(24m)时,其台阶的坡面角为75°。研究结果可为矿山安全生产设计提供参考。     

分层排土场边坡降雨入渗过程及稳定性分析

针对岭南沿海地区露天矿山排土场边坡分层特征,基于分层边坡降雨入渗模型,计算在一定降雨强度下雨水入渗深度,采用有限元强度折减法计算得出安全系数,结合工程实例,用数值模拟确定不同降雨入渗条件下的体积含水率、降雨入渗深度以及安全系数的变化,进行边坡稳定性分析。结果表明:降雨强度与渗透系数的关系对土体体积含水率的分布影响显著,建立的分层边坡雨水入渗深度理论计算结果与数值分析得到的结果基本一致,表明该公式能较好地反映分层边坡降雨入渗过程,在降雨初期以及湿润锋到达土体分层界面时,安全系数降幅最大,随后安全系数降幅逐渐减小且趋于稳定。边坡整体稳定性良好,现场位移监测结果验证了计算结果的合理性。研究成果为分层边坡降雨入渗灾害防治提供理论依据。     

考虑全生命周期的露天矿边坡时效稳定性分析

基于开挖岩体蠕变劣化效应对露天矿高边坡稳定性的影响,提出了全生命周期内边坡的稳定性模型。引入岩石强度劣化理论,推导了时间效应下安全系数的计算公式。考虑锚索的预应力损失和边坡蠕变现象,建立了预应力损失条件下边坡安全系数的表达式,分析了时间因素和锚索预应力损失对边坡稳定性的影响规律。以大孤山西井边坡为例,借助FLAC3D内置的FISH语言把劣化理论嵌入到强度折减法中,利用改进的强度折减法计算了边坡的时效安全系数。结果表明:岩石强度随时间延长呈“L”型劣化,使得蠕变型边坡的安全系数低于只考虑开挖的情况,与实际工程更加吻合,受锚索预应力损失的影响已加固边坡仍有失稳的风险。比选了4种锚索的加固调控方案,在满足全生命周期内安全生产的前提下,获得了经济效益最优的方案。     

含软弱夹层顺层岩质边坡锚固优化分析

针对具体顺层岩质边坡，利用极限平衡理论得到了边坡的安全系数KS与软弱夹层距坡肩距离d的关系(KS-d)曲线，再用数值模拟的方法，基于Geo-slope软件对所用解析计算公式及KS-d曲线进行校验，从而确定了在满足安全系数要求下的顺层边坡的关键软弱夹层，也即为锚固的持力段与自由段的界面，进而优化了锚索的长度。而后结合锚索受力机制的研究，运用FLAC3D，模拟了不同锚固排距（l）下的边坡安全系数（KS），得到KS-l曲线，从而确定了最佳锚固排距。以此为基础建立优化后的边坡锚固模型，再应用FLAC3D进行边坡稳定性分析，并通过锚索的最大轴力反算以校核锚索的材料参数，通过锚固水泥浆体所受的剪力正负分界面，以判断潜在主滑移面的位置及特征。优化后的方案符合安全规范，比原设计方案节省了较大比例的工程量，对该矿今后大面积的边坡加固有重大的经济价值，对类似边坡工程有一定的参考意义。     

基于降雨-地震耦合作用土质边坡稳定性研究

采用数值模拟软件Geo-studio、ANSYS和FLAC3D建立了考虑降雨入渗和地震力的三维计算模型,研究了基于降雨—地震耦合作用的土质边坡稳定性。研究结果表明:1)边坡安全系数随水位线的上升而下降;2)相比降雨工况,降雨—地震耦合作用下的边坡稳定性较差;3)在水平和竖直方向上,坡脚产生的位移大于坡顶的位移,位移增加的速率大于坡顶。     

某露天矿下盘边坡治理稳定性及数值模拟研究

根据某露天矿边坡工程地质和水文地质条件及滑坡现状,采用边坡稳定性极限平衡分析软件(SLOPE)对边坡的安全系数进行了计算,同时采用有限差分程序(FLAC)对边坡开挖现状、2个削坡方案进行了数值模拟,分析了边坡岩体中的破坏区、位移场、应力场,不平衡力等,为治理方案的制定提供了依据,最终确定了该矿边坡治理的技术方案,该方案正处于实施过程中。