基于重整化群与模糊可靠度法的边坡稳定性分析

为了探讨露天边坡的稳定性,结合重整化群法和可靠度分析法对露天边坡的稳定性进行了分析。首先结合重整化群法建立了露天边坡稳定性分析模型,考虑系统应力重分布对边坡稳定性的影响,将露天边坡失稳破坏的复杂问题转化为边坡失稳概率与临界失稳概率之间比较的问题,并计算得出了三维情况下露天边坡失稳破坏的临界概率为0.159 9;然后结合可靠度分析法计算得到了露天边坡的失稳概率。采用上述方法对新疆某露天矿边坡稳定性进行了分析,得到了该露天边坡的失稳概率为0.100 1,小于临界失稳概率,计算结果与现场实际情况一致,说明该方法在露天边坡稳定性分析中具有一定实用性。     

复杂群采空区稳定性计算与评价

广东省大宝山由于长期无序开采及民采影响,井下采空区错综复杂,随着露天开采工作台阶不断向下推进,复杂群采空区对露天开采的安全生产构成了巨大的威胁.为分析采空区群对露天开采的影响,为采空区处理提供依据,根据目前露天矿生产作业情况、井下采空区分布状况以及与露天台阶的相互关系,采用平面弹塑性有限元法对采空区围岩的稳定性进行了计算与评价,有效分析了采空区稳定性状况.     

地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析

某露天矿为地下转露天开采,在复杂工程地质条件和原地下采空区的综合影响下,露天边坡极易发生塌陷、台阶失稳等灾害,严重威胁露天矿安全生产。为研究地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡的岩体变形破坏规律,结合实际地质条件,利用Dimine-Midas/GTS NX耦合建立大型露天矿三维工程地质模型,并进行稳定性计算分析。分析结果表明:地下采空区顶板变形量较小,对露天矿边坡影响不大;南部强风化岩区域边坡位移量较大,边坡有向外"滑动"的趋势;开挖至-180m平台时,边坡安全系数降至临界值,并出现塑性区开始贯通坡脚现象;综合分析得出该矿山开采的临界水平为-180m平台。通过对该实例工程边坡的破坏机制分析,揭示了边坡变形破坏的主要因素,并为后续边坡治理提供理论指导。     

露井联采条件下边坡移动变形规律分析

露井联采过程中,引起边坡复合采动效应,导致露天边坡岩体的滑移机制和变形规律更为复杂。针对此问题,运用开采沉陷、矿山压力与岩层控制、露天矿边坡稳定等理论,分析了近水平浅埋煤层露井联采条件下边坡的移动、变形和破坏规律,在此基础上,总结了露井联采对边坡稳定性影响的关键因素,主要与边坡和采空区的相对空间位置有关。     

关键层对采动边坡变形破坏的控制作用

在实施露井协采的边坡中,关键层对井工开采形成的采空区上覆岩层及露天边坡部分的岩层起控制作用,关键层的变形和受力将影响到露天矿边坡的稳定。以安太堡露天矿为列,采用LS-DYNA数值模拟的方法,分析了关键层对边坡稳定性的控制作用。     

某矿残采边坡应力场分布规律模拟研究

利用ANSYS有限元数值模拟软件,通过建立某矿追脉开采露天高边坡岩体三维数值模型,并进行了数值模拟分析计算,分析了露天矿残采边坡的岩体稳定性,结果表明,平硐追脉开采对某矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡岩体是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

某矿残采边坡应力场分布规律模拟研究

利用ANSYS有限元数值模拟软件,通过建立某矿追脉开采露天高边坡岩体三维数值模型,并进行了数值模拟分析计算,分析了露天矿残采边坡的岩体稳定性,结果表明,平硐追脉开采对某矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡岩体是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

民采空区走向对露天矿边坡稳定性的影响分析

民采空区走向是影响露天矿边坡稳定性的重要因素之一。在现场调查的基础上,采用有限元法分析了不同民采空区走向下边坡的位移场和应力场。研究结果表明:民采空区走向与边坡面斜交时,顶板拉应力集中程度最高,在外力扰动下发生坍塌、导致边坡失稳的可能性最大;民采空区与边坡面平行或垂直时,顶板应力集中程度较小,民采空区的存在对边坡稳定性影响不大。     

紫金山金铜矿复杂层群采空区综合处理过程控制因素

针对紫金山金铜矿前期由于矿房法开采留下的复杂层群采空区的特点,对该类采空区"崩落+充填"综合处理过程的控制因素进行了分析,得出采空区处理与其上部采场作业互不影响的安全隔离层厚度、采空区处理开始时间、确保边坡稳定性的安全距离,为地下转露天安全开采控制提供参考。     

青藏高原露天矿边坡稳定影响因素及防治

基于青藏高原独特的冻土环境,决定了影响江仓矿区四井田露天矿边坡稳定因素的特殊性和复杂性。根据井田地质勘查报告,结合露天矿工程地质调查和边坡破坏特征,分析了露天边坡稳定的影响因素。结果表明:除地层岩性,地质构造,地下水作用和人为因素是影响该井田露天矿边坡稳定的主要因素外,冻土作用对其稳定性也起着重要作用,并在此基础上提出了露天边坡治理的措施。     

弓长岭露天矿含空区边坡稳定性研究

针对弓长岭露天铁矿含空区边坡稳定性问题,考虑不同大小、位置空区对边坡稳定的影响,利用FLAC和Geo-slope软件,分别模拟3种情况（包括36种情形）下边坡的稳定性：①不含空区;②空区分别位于边坡上部、中部、下部和坡角底部,这些空区距坡面的距离固定,改变空区的宽度;③空区大小确定,改变空区距坡面的距离。通过对比不同宽度、位置空区的边坡塑性区、位移云图和安全系数来分析空区对边坡稳定性的影响规律。结果表明：上部空区的存在有利于边坡整体稳定,但是影响边坡的局部稳定;中部空区的存在对边坡稳定性影响比较复杂,既有对边坡稳定有利的情况,也有对边坡稳定不利的情况;下部空区的存在严重影响边坡的稳定性。该规律对露天开采转地下开采很有借鉴意义。     

空区赋存条件下露天矿开采安全评价及措施

以巴鲁巴东露天矿为例,结合现场实地踏勘和生产技术资料,采用3DMine三维建模软件建立了地表、采空区以及矿体三维模型;根据采空区理论推演与钻孔探测结果,掌握采空区的实际赋存情况,开展露采边坡潜在危险区划分、边坡稳定性特征及隔离厚度分析评价,并制定露天开采安全保障措施,保证巴鲁巴东露天矿的安全生产。     

露天矿边坡稳定性及防护措施研究

为了保证露天开采经济安全,同时为下一步设计提供依据,根据矿山生产情况,对原设计的626 m以下台阶并段方案进行验证,采用Geo-studio和三维数值模拟方法,确定了矿山的8个典型剖面,以2个剖面为例,共设置了方案Ⅰ—方案Ⅳ,分别对每种方案进行不同工况下稳定性分析,获得了每个剖面在不同工况下的安全系数。经边坡稳定性计算获得安全合理的终了边坡角,通过采矿开挖数值计算分析终了边坡的应力场及位移场情况。提出了防护措施,建议对露天采场西部岩石较为破碎区域进行锚—喷—网方法对坡面支护,研究可有效提高矿山在进行生产计划等决策时的效率,保障了矿山生产过程中车辆人员的安全。     

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。     

流变作用下露采岩质边坡和采空区的稳定性分析

针对井下开采转露天开采现状,分析了岩体材料蠕变力学特性对采空区和边坡稳定性的响应。采用改进的西原蠕变模型,对边坡安全系数的求解进行了推导,然后通过工程算例进行了数值计算,研究了采空区安全顶板的厚度和采空区边坡稳定性的影响。计算结果表明:蠕变效应下,采空区安全顶板的厚高比要比工程经验规定的值偏大,且采空区边坡垂直位移的变化对其稳定性有显著的影响,拉剪塑性区主要分布在边坡的中上部和深部采空区,并不是在矿体中,算例验证了该模型的计算是可靠的,为采空区边坡的稳定性分析提供了参考。     

含隐伏空区的露天矿边坡稳定性及参数优化研究

某露天矿在设计的露天采场境界内存在一定数量的隐伏空区,将给露天矿的生产带来较大的安全隐患。为此本文根据遗传算法理论,采用MATLAB语言编制了改进遗传算法的计算程序,对任意形状的边坡滑动面进行搜索,找出其最危险滑面和安全系数,分析隐伏空区对边坡稳定性的影响,并对边坡参数进行优化,为矿山的安全生产提供依据。     

瞬变电磁在露天边坡下采空区探测中的应用

介绍了瞬变电磁法探测采空区的基本原理,结合抚顺东露天矿边坡下存在原井工旧巷,以致严重影响露天矿安全生产的现实问题,采用瞬变电磁法对露天矿北帮边坡旧采区进行了系统探测。根据探测结果进行反演,确定了危险异常区域,为进一步的钻探工作提供了理论支持,避免了由于盲目钻探所带来造价过高的经济损失,为露天矿的安全开采设计与安全控制提供了科学依据。     

大型深凹露天矿边坡稳定性研究及智能监测系统应用

深凹露天矿山开采过程中易产生滑坡、泥石流、危岩垮落等地质灾害,为保证露天采场人员及设备安全,需开展深凹露天矿边坡稳定性研究。利用3DMine构建深凹露天矿三维模型,而后导入FLAC3D进行8个分区的露天矿边坡应力应变数值。从竖直方向位移、最大（小）主应力分布状态、剪切应变方面进行分析得出：竖直方向几乎无位移,露天边坡整体稳定性较强;局部台阶坡面存在应力集中现象,应加强监测。在实际工程中,矿山引入边坡智能监测系统,利用雷达扫描及GNSS在线数据集成技术形成三维可视化边坡模型,实时监测边坡空间位移变化数据,实际监测结果表明开采后边坡薄弱面发生位移,与数值模拟结果一致。文章创新点在于利用有限元数值模拟手段与实际工程中的三维智能监测系统相结合,可有效防治露天开采时所面临的地质灾害问题,对同类高大边坡安全稳定性研究具有一定的参考价值。     

基于现场监测与数值模拟的浅层采空区稳定性分析

隐患采空区是目前影响露天开采矿山安全生产的主要危害源之一。随着台阶开采的不断剥离,露天开采境界内各台阶与地下空区群的隔离层厚度越来越薄,随时有可能发生采空区顶板坍塌事故。考虑到露天矿采空区地质赋存条件和围岩稳固性等特征,以弓长岭露天铁矿浅层采空区为工程背景,运用现场监测和数值模拟相结合的手段综合分析了浅层采空区的稳定性。将液体静力水准地表沉降监测系统的监测数据与FLAC数值模拟结果对比,调整蠕变参数使得数值模拟的蠕变速率与现场监测结果一致,而后据此进行未来结果的预测。最终根据地表沉降数据确定的蠕变参数取值为A=1.0×10^-12、m=1.75、n=0.35。研究表明:静力水准测点地表最大沉降位移为-9.8 mm,蠕变计算结果顶板最大垂直位移约20.4 mm,应力最大值约25 MPa,综合分析显示该采空区较稳定。上述研究提供了一种基于采空区现场监测数据的数值模拟蠕变分析方法,可为类似矿山采空区稳定性分析提供借鉴。