含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性影响因素分析

为定量揭示露天矿开挖过程中各人为因素对含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性的影响及其程度,以扎哈淖尔露天矿南帮边坡为工程背景,基于强度折减法,应用FLAC~(3D)数值模拟软件,探讨了开挖位置、开挖坡角和内排追踪距离不同时南帮边坡的变形破坏机制和边坡稳定性的影响规律。结果表明:无论开挖位置、开挖坡角与追踪距离如何变化,横采南帮的滑坡模式均为以IVC煤底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;在横采条件下,边坡三维稳定性主要受内排追踪距离影响,随追踪距离的增大呈负指数规律减小,且随开挖位置的向南偏移或开挖坡角的减小近线性减小;在横采条件下,内排土场与工作帮间的追踪距离控制在一定范围内时,可以充分利用边坡稳定性的三维效应回收煤炭资源。     

扎哈淖尔露天矿横采南帮边坡压脚形态优化研究

针对扎哈淖尔露天矿横采南帮边坡持续变形影响地面输煤系统正常运行以及横采区域安全稳定开采的问题,通过对横采南帮边坡监测数据和边坡稳定性进行分析,进而提出内排压帮提高边坡稳定性的方案,并对压帮高度、边坡形态进行优化。     

霍林河南露天煤矿横采内排工艺应用

针对霍林河南露天煤矿横采内排工艺应用现状,考虑到内排追踪距离、边坡稳定性等因素,采用理论分析与现场踏勘相结合的方法,确定了最小内排追踪距离,选取典型剖面分析南露天煤矿现状端帮、横采工作帮、横向内排土场边坡的稳定性,并确定了端帮边坡和横向内排土场边坡的最大稳定帮坡角。分析得出横采内排工艺端帮边坡、工作帮边坡以及横向内排土场边坡均满足安全储备系数要求,计算得出端帮边坡最大稳定帮坡角为25°,横向内排土场边坡最大稳定帮坡角为17°。     

扎哈淖尔露天矿北帮边坡稳定性研究

为了最大限度采出煤炭资源,基于刚体极限平衡理论与强度折减理论,利用CAD软件二次开发与FLAC3D软件分别建立扎哈淖尔露天矿到界北帮边坡二维与三维分析模型,研究了在二维纵采条件下和三维横采内排条件下的北帮边坡失稳模式与稳定性变化规律,确定了到界边坡最优边坡形态。结果表明:到界边坡失稳模式与稳定性主要受511煤层顶板、532煤层底板和543煤层底板弱层控制,其滑坡模式为开挖后的临空面与弱层面为底界面的切层-顺层组合滑动;结合不同弱层层位位置,在纵采条件下分阶段确定了北帮到界边坡形态;利用横采内排的开采程序,在空间上借助于横采工作帮与内排土场支挡的三维效应,最终确定弱层暴露长度为100m,开挖坡角33°,北帮到界局部边坡角可提高11°,可使煤炭开采效益最大化,最大限度回采煤炭资源155.7万t。     

三维效应下内排追踪距离对边坡稳定的影响

为保障露天矿边坡安全,提高露天煤矿资源采出率,根据边坡变形破坏机理及影响条件,对露天矿横采内排过程中,采场形态对露天矿边坡稳定性的影响进行研究;以巴基斯坦塔尔煤田为研究对象,通过FLAC^3D分析边坡变形破坏机理,明确滑坡模式,对横采内排追踪距离进行分析,为煤矿边坡优化提供参考依据。结果表明：边坡破坏类型属于张拉-剪切复合型,受到采场工作帮与内排土场的双重支档作用,边坡稳定性整体增大;当内排追踪距离为50～100 m时,边坡三维空间效应显著,稳定性较高;随着追踪距离增大,稳定性越来越差。     

露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态分段优化研究

针对横采内排追踪压帮条件下露天矿含断层与顺倾弱层群边坡稳定性分析与形态设计难题,顾及露天矿层状边坡垂直方向上的地层岩性、工程发展过程中的服务时间、要求的稳定程度等方面的差别以及深部边坡稳定性的三维效应,以胜利东二号露天煤矿首采区南帮为工程背景,采用二维极限平衡法与三维数值模拟相结合,对露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态进行了分区段优化。研究表明,胜利东二号露天煤矿边坡稳定性主要受坡体内一系列顺倾弱层控制,断层可能作为滑体的边界,其潜在滑坡模式为以圆弧或断层为侧界面、以弱层为底界面的切层-顺层滑动或切层-顺层-鼓胀破坏|随着追踪距离的增大,边坡的破坏模式由浅部大范围破坏逐步过渡为深部破坏,是深部边坡稳定性下降的根本原因|分段优化后的边坡应划分为三个阶段,整体边坡角14°,横采工作帮与内排土场间的追踪距离应为50m。     

平庄西露天矿深部陡帮横采内排方案研究

在对西露天矿的煤层赋存情况、边坡工程地质条件、开采现状分析的基础上,针对露天矿即将闭坑深部煤炭开采的接续问题,提出了在深部陡帮横采内排的开采方案,主要研究了深部帮坡角及开采境界、边坡稳定的监测与控制措施、横采内排初始拉沟过渡方案。     

陷落柱影响下露天矿端帮边坡稳定性分析及防治对策

以安太堡露天矿南帮为研究对象,综合考虑陷落柱赋存于南帮而导致边坡岩体强度降低,岩性构成与产状发生变化,采用模拟计算仿真软件Geo Studio对陷落柱影响下南帮边坡的稳定性进行了模拟分析,划定了边坡不稳定区域,并结合现场实际情况,提出了内排压脚的控制措施。结果表明,内排压脚措施有效提高了南帮边坡的稳定性,同时增大了露天矿排土容量,缩短了排土运距,对露天矿安全生产具有重要的实际意义。     

露天煤矿复合煤层边坡空间形态优化

针对复合煤层软岩逆倾边坡形态优化问题,以扎哈淖尔露天煤矿北帮边坡为工程背景,基于刚体极限平衡理论,通过横采内排开采方式,从二维边坡稳定性分析角度出发,提出复合煤层边坡逐水平优化方法,确定扎哈淖尔露天煤矿北帮到界边坡参数。应用FLAC~(3D)数值模拟软件分析了优化后的北帮边坡稳定性及滑坡机理。结果表明:受横采内排压帮开采方式产生的时空效应,最终确定扎哈淖尔露天煤矿北帮不同层位边坡稳定系数从上到下依次为1.20、1.10、1.05;逐水平优化后北帮整体边坡角增大至29°,深部陡帮开采边坡角增大至34°,滑坡力学成因机制类型为推动式;边坡岩体的主要破坏形式为拉-剪复合型。     

倾斜煤层深凹露天矿深部开采关键技术研究

为了解决平庄西露天矿面临的技术问题和社会问题,提出了采用陡帮横采内排代替原有的纵采外排进行露天矿深部煤炭资源的开采方案.通过提高顶帮深部帮坡角优化深部境界,采取内排压帮方案提高顶帮边坡的稳定性,应用位移、应力监测技术进行滑坡预警.实际应用表明:提出的横采内排方案可克服原有深部铁道运输工艺灵活性差、展线困难的缺点,大大增加煤炭可采储量;应力、位移监测能够有效预报滑坡.单斗卡车工艺、陡帮横采内排方案适合于倾斜煤层深凹露天矿深部资源的开采,经济和社会效益好,可应用于其它类似的露天矿山.     

基于边坡时效性的露天煤矿端帮靠帮开采

文章从内排露天矿的内排特点和露天矿边坡断面形式入手,通过比较不同边坡角、不同断面形式的端帮边坡稳定性及最下一个台阶的掩埋高度和时间来分析边坡时效性对露天煤矿端帮靠帮开采的影响。安家岭露天矿充分利用排土场边坡的内排时效性及凸形边坡的边坡设计方法,获得端帮煤量26.56万t,提高了经济效益。     

边坡监测技术在抱龙峪高边坡工程中的应用

介绍了在抱龙峪试验区高边坡加固中设计了坡面水平位移监测技术、钻孔深部位移监测技术和框架梁中锚索张拉力监测技术,进行加固监测和信息反馈。分析监测数据证明,抱龙峪高边坡加固措施达到了预期的目的,监测设计合理,技术可靠。     

布沼坝露天矿西帮清方减载设计及实施

针对小龙潭矿务局布沼坝露天矿西帮边坡变形不断增大的情况,对西帮边坡进行了清方减载设计。结合矿区生产情况,确定清方减载分3个阶段进行。对3个阶段的设计边坡,采用滑移场理论进行滑面搜寻,应用Morgenstern-Price法、JanBu法、Bishop法和Ordinary法对设计边坡进行稳定性评价,并依据西帮边坡监测数据对治理效果进行深入分析,验证了布沼坝矿西帮边坡清方减载设计的合理性。     

近水平岩层边坡工程地质模型及稳定性研究

边坡工程地质模型是研究边坡破坏模式和稳定性计算的基础。说明了边坡工程地质模型的内容、露天矿层状边坡的基本工程地质模型、近水平岩层边坡的破坏模式。在工程地质工作的基础上,划分工程地质岩组,研究岩体结构和地下水影响,建立了某露天矿东南帮边坡的工程地质模型,分析了可能的破坏模式是圆弧滑动和圆弧-顺层滑动,对不同破坏模式下的安全系数进行计算,评价了16#煤开采前后边坡的稳定性。     

黑岱沟露天煤矿端帮采煤的边坡稳定性研究

在黑岱沟露天煤矿端帮采煤方式基础上,结合露天矿山设计经验,通过数学建模和计算,给出了黑岱沟露天煤矿端帮采煤情况下的边坡稳定性参数,为该矿端帮安全采煤提供了科学依据。     

斜坡高填软土地基滑坡处治技术研究

结合山西省某公路工程斜坡高填软土地基滑坡,调查其施工情况及工程地质特征,研究其成因,进行了稳定性分析,对处治措施进行多方案比选,考虑具体地形和废渣场要求,选择安全经济的处治措施,对抗滑桩、填土反压、土工格栅等加固措施在斜坡高填软土地基滑坡处治过程中的应用从施工管理和施工监控两个方面进行了研究,为斜坡高填软土地基滑坡设计提供参考.     

新岭煤矿南露天东帮压帮方案研究

分析新岭煤矿南露天东帮产生变形的原因,并提出压帮应对措施。通过改变压帮的长度与高度提出不同的压帮方案,研究压帮宽度与高度对边坡稳定的影响,找出其变化规律,选择最优压帮方案,以提高边坡的稳定性,保证生产作业安全。     

哈尔乌素露天煤矿北端帮边坡稳定性分析

受露天开采方式的特殊性和采场构成特征,端帮边坡角度是决定露天煤矿经济效益和生产安全的重要因素。为保证露天矿正常生产作业,边坡稳定性问题不容忽视。结合哈尔乌素工程地质及实际端帮形态,采用强度折减法和极限平衡法对哈尔乌素露天煤矿北端帮边坡角度分析,确定在目前状态下最小稳定系数为1.14,破坏模式为潜在圆弧滑动面位于最下部高台阶内部的局部破坏,基本处于稳定状态。最下部台阶高度是影响北端帮边坡稳定性的关键因素,在采剥工程位置允许的情况下可以适当降低最下部台阶的高度77 m左右,其稳定系数可提高至1.26。     

平直与水平凹形边坡力学结构及稳定性对比研究

为了研究平直和水平凹形边坡稳定性差异的内部机理,以简支梁结构和两铰拱结构为基础模型,建立了平直和水平凹形边坡的整体力学模型,推导出端帮结构中的轴力、剪力和弯矩等基本力学参数计算公式,揭示了整体力学结构差异对稳定性的影响关系。通过建立边坡分析的三维模型,研究了平直与水平凹形边坡对稳定性的影响,结果表明:水平凹形边坡的曲面拱形结构能够有效缓解剪应力的集中分布,降低边坡失稳的风险,其稳定性优于平直边坡;内排跟进缩小坑底宽度能够有效提高端帮边坡稳定性;平直和水平凹形边坡稳定性随边坡角的增大均呈现线性递减;随着边坡高度的增加,水平凹形边坡相比平直边坡稳定系数增加的幅度逐步减小。     

黑山露天矿北帮顺倾边坡稳定性研究

采用了ANSYS有限元软件对黑山露天矿北帮顺倾边坡进行变形破坏机理数值模拟,分析了北帮边坡潜在变形破坏模式和北帮边坡出现局部片帮现象的原因,针对BB1-1和BB1-2 2个工程剖面提出北帮坡削坡方案,以保障北帮总体稳定系数满足安全储备系数的要求。研究结果为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。