FLAC软件在某露天采场边坡稳定性分析中的应用

我国金属矿山中,露天矿山占有较大比例,该类矿山在开采过程后对边坡的稳定产生了较大的负面影响。以某露天矿山为例,利用FLAC软件,通过建立露天矿边坡数值模型,对露天采场边坡稳定性进行了分析,得出了露天采场边坡稳定性的定量化分析结果,对于该露天矿边坡灾害防治有一定的参考价值。     

某露天矿山高边坡稳定性分析模型

为研究某露天矿山边坡稳定性,以未确知测度理论和层次分析法(AHP)为基础,建立露天矿山边坡稳定性分析数学模型。模型中综合考虑影响露天矿山边坡稳定性的各种因素,如岩石单轴饱和抗压强度、内摩擦角、黏聚力、岩石质量指标、台阶坡面角、露天采场最终边坡高度、岩石风化程度、岩石完整程度,然后通过层次分析法计算各指标权重,并按照置信度识别准则获得最终稳定性评价等级。将此分析模型应用到云南某石灰石露天矿山中。分析结果表明,该露天矿山边坡为稳定边坡。同时利用Midas/GTS NX对该边坡进行模拟分析,得到安全系数为5.224 2,属于稳定边坡。2种分析方法结果基本一致,进而论证数学模型的可靠性,同时为露天矿山边坡稳定性分析提供一种新的方法。     

云南某露天矿山边坡稳定性影响因素敏感性分析

边坡稳定性对于露天矿山工程十分重要。为深入研究云南某矿山边坡稳定性影响因素敏感性,根据现场勘探、岩石力学室内试验等工作准确地确定出了对该矿山边坡稳定性影响最大的四个因素,然后通过正交试验设计试验组,而后基于强度折减法计算边坡安全系数,最终先后运用极差分析法以及方差分析法对实验结果进行了对比分析以及验证,充分保证了分析的全面性和准确性。最终结果表明：四种因素均对该矿山边坡具有显著影响,该矿山边坡稳定性影响因素敏感性由大到小的排序为黏聚力＞水平地震加速度＞内摩擦角＞最终边坡角;极差分析与方差分析所得敏感性大小顺序一致,可做相互校核;本研究可为相似露天矿山边坡设计、加固工作提供一定的参考依据。     

露天矿边坡稳定性的安全因素分析

露天矿边坡稳定性是影响或困扰露天矿山,特别是深凹露天矿山的重大安全生产难题。随着开采规模不断扩大和深度增加,边坡工程也随着增高增大,边坡的安全性与稳定性对矿山也更重要,边坡稳定性的安全分析的重要性日益显露。因此,边坡稳定性的安全因素分析对矿山的生产具有重要的意义,它是矿山边坡安全管理信息的来源和决策的依据。     

边坡雷达在露天矿山边坡滑坡预警的应用研究

露天矿山边坡位移监测是矿山边坡稳定性监测的主要内容之一,通过位移监测可以掌握露天矿山边坡体的变形规律,及时了解边坡动态并对边坡进行管理。边坡雷达可以通过持续监测边坡表面位移预测边坡变形失稳,并依据岩体变形破坏规律,预测预报滑坡发生的可能性与滑坡时间,通过对乌拉根锌矿2020年12月15日边坡橙色预警信息及监测数据分析,结果表明:边坡雷达可有效实现对露天矿山边坡滑坡提前预警,通过优化预警参数,可使预警信息更加精准。     

基于有限差分的某岩质边坡整体稳定性安全系数的选取分析

应用FLAC3D软件对某矿山边坡进行整体开挖稳定性分析,根据岩体结构和地貌形态将该露天矿山边坡划分为3个区,分别对每区边坡建立有限差分模型,通过变换开挖边坡角度,计算不同角度下边坡的稳定安全系数,确定边坡的最佳开挖角度,最后根据最佳开挖角度将三区边坡进行整体开挖分析,对该矿山边坡的整体稳定性进行综合评价,得出相应的边坡稳定性的安全系数。     

FLAC数值模拟在某铀矿露天边坡退役治理中的应用

某铀矿露天边坡在基建时曾多次发生大规模变形破坏。2010年,开始矿山退役治理工作,露天边坡成为治理重点。借鉴以前露天边坡研究结果和治理情况,采用FLAC对该铀矿露天边坡退役时的稳定性进行数值模拟。模拟结果发现了该露天边坡最有可能发生变形破坏的位置;提出了布置预应力锚索和格构梁联合加固方式是边坡退役治理相对简单和稳妥的方案。     

数值模拟与极限平衡方法在复杂边坡优化中的应用研究

露天矿山最终边坡角的设计是否合理,将对边坡的稳定性、矿山的生产安全和经济效益产生重大影响。结合一露天矿山的二期扩采需要,采用大型非线性固-流耦合FLAC数值模拟方法进行了边坡多种方案的应力场、破坏场、监测点位移、位移速度变化趋势等多种指标分析,并采用传统的极限平衡分析方法对数值模拟分析推荐的边坡设计方案进行稳定性计算, 最后,综合分析得出最佳方案。研究表明,数值模拟方法和极限平衡方法相结合是进行复杂边坡优化的一条合理有效途径,该方法可为矿山提出安全、经济、切实可行的边坡设计方案。     

露天矿最终边坡角的BP神经网络预测及数值模拟验证

利用专家调查表的方式分析露天矿山边坡稳定性的主要影响因素,确定网络模型的输入层神经元。研究BP神经网络的结构和输出方式,对神经网络模型进行优化,并收集大量矿山稳定边坡的相关参数作为样本库,建立神经网络预测模型,将该模型用于某大型深凹露天矿山最终边坡角的预测。根据预测边坡角参数,采用SURPAC—MIDAS—FLAC3D多软件组合的方式,创建逼真的矿山边坡稳定性三维数值计算模型并进行模拟分析,结果表明,模型预测的边坡角满足设计要求。     

曼家寨采场露天开采境界收益与边坡风险关系研究

基于曼家寨采场的数字化矿山开采模型,利用3DMine软件进行境界优化,得到不同最终边坡角的开采境界方案。采用极限平衡分析法对曼家寨采场不同边坡角方案的露天境界进行稳定性分析,计算边坡的稳定性系数,对各方案的稳定性系数进行对比分析,在确保边坡安全的前提下使露天开采境界收益最大化,寻找露天开采收益与边坡风险之间的平衡点,为该露天矿山境界设计提供参考。     

备战铁矿露天矿及与挂帮矿同时开采稳定性研究

备战铁矿是正在由露天转井下生产的大型铁矿,挂帮矿采用分段空场法回采,地下矿体拟采用无底柱分段崩落法回采。挂帮矿必须与露天矿同时开采,才能在地下开拓工程建成前完成回采任务并形成覆盖层。挂帮矿采用分段空场法回采,地表不可避免会产生连续移动和变形,进而影响露天边坡的稳定性。挂帮矿和露天矿同时生产的安全成为备战铁矿亟需解决的迫切问题。利用FLAC三维建模软件建立过渡期备战铁矿露天边坡与挂帮矿同时开采的的分析模拟平台模型,选择合理的采场尺寸并模拟挂帮矿开采对露天边坡安全稳定性的影响。经模拟结果表明分析,得出挂帮矿开采对露天边坡不会造成严重的露天边坡大面积拉伸破坏,在进行挂帮矿开采时露天边坡基本稳定。     

北厂-架崖山矿段露天采场边坡稳定性评价研究

考虑到凹陷露天矿边坡的实际情况,以及在边坡稳定性评价时存在着模糊性和随机性,选取合适的评价方法对边坡的安全做出准确的判断,对于凹陷露天矿边坡的开采工作是非常有必要的。以北厂架崖山矿段露天矿边坡为例,根据采区露天边坡实际情况,以方位角为划分依据,将采区边坡划分为八个区域,建立影响边坡稳定性因素的15个指标的稳定性评级指标体系,基于AHP法确定各指标的权重,权重确定完成后,通过计算单指标联系度与综合联系度,确定北厂架崖山矿段边坡的安全等级。研究表明,区域Ⅵ、Ⅶ稳定性较差,建议采取相应的防治措施。     

露天转地下开采充填体变形参数对边坡稳定性影响研究

以舞阳铁矿铁古坑采区露天转地下首中段开采为例,运用力学理论分析充填体变形参数对露天边坡稳定性的影响,并根据该矿充填体变形参数取值范围设计相应的数值模拟方案,采用有限元局部强度折减法计算各方案下边坡安全系数,分析充填体变形参数与露天边坡稳定性的关系,结果表明,随着充填体弹性模量或泊松比提高,露天边坡稳定性安全系数逐渐增大,充填体的弹性模量与泊松比取值共同影响露天边坡稳定性;确定了满足露天转地下开采边坡稳定的充填体变形参数范围,并确定灰砂比1∶8及以上配比的充填体可满足矿山安全生产的要求。工程中可以采用弹性模量与泊松比较高的充填体进行充填,降低地下开采对边坡稳定性影响,保障矿山露天转地下的安全生产。     

基于鲸鱼算法优化支持向量机的露天煤矿边坡稳定性预测

边坡的稳定性对露天矿山的安全影响重大,为了快速地对露天煤矿边坡稳定状态进行判断,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)优化支持向量机(SVM)的露天煤矿边坡稳定性预测模型,该方法使用WOA对SVM模型的惩罚系数及核函数参数的取值进行了优化,解决了SVM模型的初始参数值选取困难的缺点。利用WOA优化后的SVM模型对收集到的边坡数据进行预测,并与RF、BP、SVM模型的预测结果进行对比。结果表明,WOA优化后的SVM模型具有更高的预测精度,该模型对确定露天煤矿边坡稳定状态有一定的参考价值。     

基于灰色理论的某露天矿边坡稳定性预报

以某露天矿GPS位移监测数据为依据,建立边坡稳定性灰色预报方案,对比监测值表明,通过灰色理论建立GM(1,1)模型,得出时间响应函数进行位移预测是可行的.由此编写相应预报软件,便于根据监测数据预测边坡稳定性,对现阶段位移数据预测表明,边坡稳定性较好,后期应加强监测和预报,对矿山安全生产和施工具有一定指导意义.     

露天矿边坡失稳破坏模式及其稳定性研究

以福建某大型露采钨矿边坡为例,通过现场工程地质调查和试验研究,总结提出了矿山边坡的变形破坏模式。考虑采场边坡岩体由于结构面分布广泛且形态各异呈现的非均匀性和各向异性,采用平面滑动破坏、楔形体破坏、圆弧形破坏和倾倒破坏4种评价方法分别建立了矿山高边坡的地质模型,进行了稳定性分析评价并提出综合防治措施。研究结果表明,岩体结构面的性质、分布及其与坡面的组合关系是露天采场边坡稳定的主要控制因素;露天采场边坡具有危岩崩塌、平面滑动、楔形体破坏、倾倒破坏和圆弧滑动破坏等多种失稳模式,应采用多种评价方法对其进行分区评价。研究成果可为露天矿边坡岩体稳定性分析、治理设计和矿山安全生产提供参考依据。     

基于不同二维极限平衡法的边坡稳定性研究

边坡稳定性是露天矿开采安全评价的重要影响因素,基于不同二维极限平衡法,对露天矿边坡工程地质条件进行分区,初步确定采掘场工作帮、端帮的坡角、地表境界,为矿山边坡稳定性研究提供地质依据。通过对不同的边坡滑移破坏模式进行了分析,采用STAB2009分析验算边坡稳定性,简化Bishop法计算,整体单形法优化。结果表明,非工作帮、西端帮可能的破坏模式为顺层滑移破坏模式,东端帮、工作帮可能的滑移破坏模式为圆弧滑移破坏模式,推荐了各边坡的最终帮坡角。勘察边坡稳定性揭示了露天矿开采过程中帮坡破坏模式规律。     

采场边坡稳定性迭代计算分析及安全对策研究

为保证露天矿山采场边坡稳定,避免滑坡、崩塌、滑塌、地裂缝等灾害的发生,开展了露天采场边坡稳定性分析及安全对策的研究。以上房沟钼矿采场东部采区边坡稳定性分析为例,采用工程地质踏勘、极限平衡法迭代计算及理论分析的研究方法,综合分析上房沟钼矿边坡的稳定性,并提出针对性的采场边坡治理安全措施。     

基于赤平投影-强度折减法的露天矿边坡稳定性研究

露天矿山边坡稳定性是矿山安全生产的重要组成部分。基于赤平投影法对某矿山终了边坡进行稳定性分析,分析表明边坡在动载的作用下存在失稳的可能;故进一步基于强度折减法对边坡进行数值模拟。模拟结果显示:在爆破工况下,选取的剖面所在边坡安全系数分别为2.16和2.54,均大于允许安全系数1.18,地震+暴雨工况下安全系数分别为1.34和1.52,也大于允许安全系数1.18,即终了边坡处于稳定状态。但由于地震+暴雨工况下安全系数与允许安全系数较为接近,因此需在矿山生产过程中密切关注边坡的稳定性情况。