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°。     

复合边坡影响因素敏感性分析

以某露天矿东帮与外排土场构成的复合边坡为研究背景,为研究东帮帮坡角、排土场帮坡角、东帮与排土场距离以及开采深度4个因素对复合边坡安全系数的影响性大小,利用正交设计进行方案设计,并利用极限平衡法进行理论分析。通过统计计算对影响因素进行敏感性分析,建立四元一次方程,得出各因素对边坡稳定性的影响大小,有利于边坡后期稳定性分析及边坡防治方案的建立。     

孝义铝矿边坡残留矿体开采内排土场分析与管理

针对孝义铝矿边坡残矿回收过程中的技术难题,从内排土场的影响因素着手,首先通过分析内排土场的破坏方式,计算内排土场坡角线与工作帮的安全距离;其次分析计算排土场容积与废渣松散体之间的关系,最后确定内排土场的结构参数并提出了排土场的管理技术措施。     

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。     

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。     

露天煤矿端帮逆倾软岩边坡稳定性研究

为达到提高露天煤矿经济效益的目的,在确保最大限度回采压煤的前提下,以露天煤矿边坡稳定性问题作为边坡优化设计标准,结合胜利西二露天煤矿西端帮逆倾软岩边坡工程实际,采用刚体极限平衡软件和数值模拟软件FLAC3D相结合的方法,通过不断调整边坡参数,研究分析了不同留设煤柱长度到界边坡滑移模式及稳定性变化规律,优化设计了胜利西二露天煤矿西端帮最终边坡形态。研究结果表明:胜利西二露天煤矿西端帮逆倾软岩边坡滑移模式及稳定性主要受煤顶底板弱层控制;其稳定边坡角随着煤柱长度的增加呈先减小再增加最后趋于稳定的趋势;采用内排压帮可将西端帮压煤全部采出,最终帮坡角提高至32°,采出压煤471.44万t。     

顺兴露天煤矿北排土场北帮边坡稳定性分析

以顺兴露天矿北排土场北帮边坡为研究对象,应用简化Bishop法和传递系数法相结合,对排土场边坡稳定性进行了系统研究,揭示了坡角对边坡稳定性的定量影响,确定了不同排弃高度条件下的合理边坡形态与参数。研究结果表明,当边坡角增大时,顺倾露天煤矿北排土场北帮边坡稳定性近线性降低;滑坡模式为当排弃高度40 m时,稳定边坡角为22°,最终平盘宽度为37.4 m;当排弃高度60 m时,稳定边坡角为20°,最终平盘宽度为36 m。     

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。     

某露天镁矿排土场增高扩容及边坡稳定性研究

介绍了某露天镁矿南排土场现状,计算了南排土场极限堆置高度。以极限堆置高度为前提,通过理论计算南排土场在不同优化参数条件下的边坡稳定性系数,确定了该排土场的最优参数为帮坡角β=24°、排弃高度H=120 m,并通过FLAC^3D数值模拟软件验证了结果的准确性,最终边坡安全系数为1.223,排土场扩容量180.64万m³,有效地解决了该矿山排土空间不足的问题。     

露天矿土-岩复合逆倾边坡空间形态优化

针对露天矿土-岩复合逆倾边坡到界边坡形态设计问题,结合达连河露天煤矿外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的工程实际,基于刚体极限平衡与三维数值模拟的手段,研究了露天矿土-岩复合逆倾边坡的滑坡模式及稳定性规律,设计了最终边坡形态,确保北帮到界过程中煤炭资源回采的安全。研究结果表明：达连河露天煤外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的滑坡模式为圆弧滑动;使外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡满足安全要求的采场边坡角为33°;露天矿土-岩复合逆倾边坡岩体的破坏形式为拉张-剪切复合型,岩体自重作用下的坡脚处应力集中造成的局部岩体破坏是整体边坡失稳的诱发因素。     

降雨对层状软岩边坡的影响规律分析

采用摩根斯坦-普瑞斯法和有限差分法对层状软岩边坡在无水位和雨季水位2种状态下的稳定性进行分析评价,并以顺兴露天煤矿采场和排土场边坡为例进行了实例分析。结果表明:降雨对采场南帮边坡剖面D2的稳定系数折减幅度最大,达到了29.63%;对西帮D3剖面位置的弱化幅度最小,仅为0.14%。其主要原因在于南帮的暴露面积相对于其它边坡更大,在降雨影响下南帮边坡内部的水位线浸没了潜在滑面,增加了潜在滑面上部滑体的重力和水压力,造成边坡安全系数的急剧下降。采取削坡减重、内排压帮及疏干排水相结合的滑坡防治工程措施可有效的提高边坡稳定性,防止形成滑坡。     

露天矿顺层软岩边坡开挖变形特征与参数优化研究

针对露天矿含水软岩边坡在成坡后出现的蠕滑变形与顺层失稳问题,为确定极限稳定边坡角,以东明露天矿南端帮边坡为研究对象,在工程地质勘查与力学实验的基础上,采用有限差分计算程序FLAC3D研究了地下水作用下顺层软岩边坡的变形破坏特征,然后采用极限平衡法对比分析了地下水对边坡稳定性的影响程度,最后结合有限元强度折减法对边坡角进行优化设计。研究结果表明,地下水对东明露天矿南帮边坡稳定影响程度明显,考虑地下水作用时软弱岩层面位置的稳定系数比正常情况下低20.73%,综合考虑以上因素,最终确定南帮极限稳定边坡角为22°。基于有限元法和极限平衡法相结合的边坡参数优化设计方法,能够科学可靠地确定极限稳定边坡角,对于类似软岩矿山边坡角优化具有借鉴意义。     

某矿山排土场加高扩容分析与工程应对措施

厄瓜多尔米拉多铜矿排土场物料以黏性土和粉土为主，加之区域降雨量大、地震烈度高等因素影响，原设计排土场边坡无法满足安全要求，优化后排土场整体边坡角被放缓，导致堆排容积减少了1 500万m3；将排土场最大堆排标高由+1 500 m提升至+1 550 m后，新增堆排容积1 705.9万m3，可以有效解决容积不足问题，但边坡整体稳定性欠缺。针对该问题，采用加高的办法对排土场进行扩容分析，从边坡稳定性的角度，分析了加高后存在的安全不足问题，并提出了相应的工程应对措施。在排土场坡脚位置采用块石稳固的方法，有效提升了边坡在不同工况下的安全稳定性.     

新疆准东露天煤矿单一巨厚煤层复合边坡空间形态优化

针对单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡稳定性及空间形态问题,以新疆准东露天矿为工程背景,采用刚体极限平衡和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了露天矿复合边坡的稳定性及空间形态,分析了复合边坡的潜在滑动模式及稳定性规律,确定了采场与排土场的最大安全距离。研究结果表明:新疆准东露天矿采场最终边坡角为34°,排土场边坡角为23°,排土场与采场安全距离为150 m时满足安全性与经济性要求;单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡的滑坡模式为沿排弃物内部的圆弧滑动和以坡体出露弱层面为底界面的组合滑动;在岩体自身重力作用下,单一巨厚煤层露天矿土—岩复合边坡破坏形式为拉张—剪切复合型。     

南芬铁矿东沟门排土场边坡稳定性数值分析

根据在南芬铁矿2号排土场东沟门所测绘的地形图，以12个不同的坡角对该边坡进行了稳定性的数值模拟分析，力求找到稳定性最好(坡角最小)和排土场库容最大(边坡坡角最大)二者的最佳结合点，并对该排土场可能产生的各种破坏模式进行了评估。     

应用临界滑动场技术确定排土场极限堆高

边坡临界滑动场技术从边坡与基底整体出发,通过数值计算,快速、准确地确定多层介质边坡任意形状的临界滑动面,全面评价边坡局部和整体稳定性。应用滑动场技术的反向搜寻方法,即给定安全系数,搜寻边坡允许的最大坡角,并结合工程实例选择控制排土场稳定的剖面,进行排土场极限堆高设计。     

塔尔煤田Ⅱ区块露天矿外排土场边坡形态优化

为了解决露天煤矿外排土场边坡形态优化问题,基于逐水平形态优化理论,提出了外排土场边坡形态优化方法;以塔尔煤田Ⅱ区块露天矿外排土场边坡为工程背景,综合采用刚体极限平衡法与数值模拟技术,分析了原设计外排土场各帮边坡稳定性,对外排土场各帮边坡形态进行了优化,并分析了外排土场形态优化带来的经济效益。结果表明：外排土场各帮边坡+100 m水平设计平盘宽度为25 m,+120 m水平设计平盘宽度为20 m,新设计参数的外排土场比原设计参数的外排土场可多容纳9.16 Mm³的排弃物料,实现了在保证安全的前提下最大限度提高外排土场收容能力。     

胜利东二号露天矿首采区推进方案边坡稳定性分析

针对胜利东二号露天矿首采区西推方案及西北推方案的边坡稳定问题,结合现场揭露的泥岩弱层等工程地质情况,建立了西推、西北推方案中各端帮、非工作帮不同帮坡角条件下的边坡计算模型,利用极限平衡法进行边坡稳定性计算,得出2种方案各帮在不同帮坡角条件下的边坡稳定性系数。     

泥岩及泥岩弱层含水率对顺倾软岩基底内排土场稳定性影响研究

水是影响露天煤矿边坡稳定性的重要因素。为了研究泥岩及泥岩弱层含水率对顺倾软岩基底内排土场稳定性的影响,以内蒙古东部某露天煤矿2021年及2022年内排土场设计边坡为例,对岩土物理力学性质和边坡稳定性进行了研究,并提出了合理的防治水方案。研究结果表明,泥岩及泥岩弱层含水率的降低会降低内排土场从基底滑动的风险。最终确定设计边坡泥岩及泥岩弱层含水率降至27.3%时,可保证内排土场边坡处于稳定状态。     

基于机器学习的露天矿排土场边坡稳定性预测

针对露天矿排土场剖面初期设计中的边坡稳定性评估问题,提出了 2 种用于预测排土 场边坡安全系 数的机器学习模型。首先,采用有限元方法对 209 个排土场边坡模型进行了模拟,获得了模 型训练和验证所需的 数据集。其次,选取煤墙高度、排土场坡高和排土场坡角 3 个几何参数为输入,安全系数为 输出构建了人工神经网 络模型和多元回归分析模型。最后,为了比较 2 种模型的有效性,计算了方差比、决定系数 、均方根误差和残差等 各项性能指标。研究结果表明：与排土场边坡模型的数值模拟结果相比,人工神经网络模型和 多元回归分析模型 的确定系数分别为 0.999 6 和 0.976 9;在 3 个输入几何参数中,排土场坡角参数的重要 性最高;上述 4 项性能指标分 析表明,人工神经网络模型表现出比多元回归分析模型更高的预测精度,具有较高推广应用价 值。