备战铁矿高海拔高寒边坡的稳定性分析

为评价高海拔高寒地区矿山边坡在极端恶劣条件下的稳定状况，揭示矿山边坡的破坏机理，以新疆备战铁矿矿区边坡Ⅰ-Ⅰ剖面为研究对象，通过折减系数法确定岩体物理力学参数，采用3DMine-Rhino-ANSYS多软件相耦合方式建立矿区边坡Ⅰ-Ⅰ剖面的计算模型；运用 FLAC3D软件模拟备战铁矿矿山边坡变形过程，对变形过程边坡塑性区、位移和应力大小进行分析。结果表明：边坡东帮顶部区域发生剪应力屈服并有塑性区产生，其他区域没有塑性区产生；边坡底部水平位移最大变化量为16 mm，竖直位移最大变化量为92 mm；开挖后边坡底部水平应力最大值为4.0×106 MPa，竖直应力最大值为4.0×106 MPa。因此，矿体开采期间，东帮边坡底部区域易发生应力集中，稳定性较差，为了防止边坡失稳现象的发生，应重点在边坡底部采取加固措施。     

平朔东露天矿排土场边坡破坏模式与稳定性研究

通过对平朔东露天矿南洼村排土场实际工程地质及水文地质条件进行研究，建立了东露天矿排土场边坡稳定研究工程地质模型，采用PFC数值分析软件模拟研究了排土场边坡失稳过程中的应力、位移、塑性区分布特征，探明了边坡变形破坏模式及失稳机理，运用Slide极限平衡分析软件对南洼村排土场现状边坡稳定性进行评价，结合现场实际条件提出了边坡变形破坏的防治措施，为保证边坡安全、实现高效生产提供了理论依据。     

宜兴国道某滑坡稳定性分析及治理效果评价

该文以宜兴市国道某滑坡为研究对象，采用FLAC3D软件建立三维边坡模型，分析了滑坡治理前后不同工况下的稳定性。数值模拟结果显示在三种工况下，治理前边坡的最大水平位移发生在坡脚处，坡脚处于剪切破坏区域。坡顶处部分区域的水平位移较大，这是由于坡顶处于张拉破坏区域，出现了拉裂纹，导致坡顶出现了较大水平位移。加固后，坡顶和坡脚处水平位移显著下降，在三种工况下均未产生塑性变形和破坏。在采取加固措施后，边坡的稳定性系数得到了提升，均大于1.15,数值模拟结果验证了加固措施的可行性。     

基于FLAC3D的特大型露天边坡稳定性数值模拟分析

根据某大型露天边坡的工程地质条件,在岩体质量评价和岩体力学参数分析的基础上,选择具有代表性的区域,采用FLAC3D建立大型露天边坡数值模型,通过三维数值模拟,揭示了特大型露天边坡的力学环境,探讨了围岩移动变形、应力分布和破坏机理,分析了露天边坡最终应力状态、位移量、塑性区,分别进行数值模拟分析,其分析结果对该露天矿设计、优化与施工具有重要的指导意义。     

爆破振动作用下台阶边坡的动力响应及稳定性分析

运用FLAC^3D软件建立了某含夹层的双台阶顺层边坡数值模型, 分析了爆破振动作用下边坡动力响应规律, 并根据爆破后的塑性区分布图、剪应变增量图、水平方向位移云图对边坡的破裂面进行了分析, 研究了关键点位移、最大拉应力、抗剪屈服函数对边坡稳定性的影响, 结果表明, 随着爆心距增大, 振动幅值衰减规律为近大远小, 坡面以及坡内局部存在高程放大效应; 夹层影响着边坡动力响应规律, 爆心距相近时, 夹层之下的振幅大于其上的振幅; 夹层影响着边坡的变形和破坏方式, 分析岩体内部各点的最大拉应力和抗剪屈服函数可知, 对每级台阶而言, 坡脚是最容易受拉和受剪破坏部位, 坡顶后缘容易受拉破坏; 边坡动力稳定性可以通过对剪出口附近监测点的水平位移时程曲线进行判断, 发散则失稳, 收敛则稳定。研究结果对矿山边坡的减震与防护有一定指导意义。     

打入式锚管在高填方边坡治理中的应用研究

针对某工程工业广场高填方边坡治理中,传统方法存在难以成孔、施工难度大等工程难题,采用对地层适应能力很强的打入式锚管进行加固。对打入式锚管加固高填方边坡的加固机理进行数值模拟分析,分析其应力、位移和塑性区等变化规律,最后给出具体的施工工艺,为类似工程的治理加固提供参考。     

基于D-P准则的巷道围岩稳定性分析

基于以D-P准则为屈服函数建立的弹塑性本构模型,利用有限元数值模拟软件COMSOL Multiphysics对巷道围岩的稳定性进行了数值模拟,分析了巷道围岩的应力、位移分布情况,对比了以Mohr-Coulomb准则和D-P准则为屈服函数时巷道围岩的塑性区分布,探讨了巷道围岩的失稳破坏形式。研究表明,以Mohr-Coulomb准则为屈服函数时可能会低估巷道围岩塑性区分布范围;巷道两帮首先发生拉伸破坏,随后发生剪切破坏,最终形成X状共轭剪切破坏。     

抗滑桩对滑坡稳定性影响机理数值模拟分析

运用ABAQUS有限元软件建立抗滑桩—边坡模型,对抗滑桩稳定边坡的机理进行数值模拟,基于有限元计算方法,探讨抗滑桩作用时的坡体不同位置的位移、应力、坡顶安全系数的变化规律,结果表明:抗滑桩边坡在受力初期,边坡沿着桩体前后分别发生微小位移,此时桩体从上到下均参与抵抗土体位移;在受力中期,位移沿着桩体从基底向上发展,此时只有桩体上半段参与抵抗土体位移;当边坡发生失稳破坏,此时只有桩体上部的1/3段抵抗土体产生的位移变形,且边坡的圆弧滑动面已经被抗滑桩切断;无抗滑桩时,随着边坡受力时间的延长,边坡由原来的无滑动趋势到最后失稳破坏时出现了连续贯通的圆弧形滑动面;边坡加固前的安全系数为2.28,抗滑桩加固后的安全系数为2.49,抗滑桩能够显著提高边坡的稳定性。     

石宝露天矿边坡稳定性的数值模拟分析

基于现场工程地质勘察和岩石力学试验,建立数值模拟计算模型,从应力、位移、塑性区变化等方面进行边坡稳定性分析。模拟分析结果表明:由于岩体剪切破坏造成坡脚贯通产生滑移面,在楔形破坏作用下可能产生滑坡。因此应加强边坡坡脚治理,必要时进行削坡卸载。     

富水软岩环境下斜井稳定性分析

针对软岩含水层地质特征进行固流耦合数值模拟并对此类岩体的遇水弱化机理进行深入分析,研究表明:对于此类抗拉强度极低的含水岩体,其破坏失稳机理、屈服面位移及应力矢量呈非线性、非稳态变化,孔隙水压和矢量方向的改变和剪切变形局部化是导致有效应力变化和塑性区失稳的前提条件;其次通过分析得知采用锚杆、预应力锚索及喷砼综合加固会对维护围岩稳定性起到明显效果.     

高边坡开挖卸荷过程强度折减法分析

针对露天矿开采过程中边坡变形破坏严重影响露天矿安全生产的问题，采用数值模拟的方法，应用MidasGTS NX软件建立重钢太和露天铁矿黄家山高边坡三维模型，进行开挖卸荷过程中的应力应变、位移及安全系数变化的数值模拟分析。结果表明：边坡岩体开挖卸荷过程中，随着采场的延深，边坡角的增大,塑性应力带的逐渐向边坡岩体内部扩大，风化破碎层及上部冰碛土层之间产生塑性应变贯通区，破坏面形成。开挖完成后整体边坡坡脚处发生剪切破坏，坡顶后缘形成张拉破坏区，边坡上部冰碛土层形成 “坐落—滑移”式滑动。边坡安全系数随向下开挖过程逐级降低，最终达到1.15稍显偏低。后期开采过程中，需对边坡中上部风化破碎岩层及冰碛土进行加固措施。     

五道岭钼矿大规模采空区群失稳复活的数值模拟

五道岭钼矿由于无序开采形成了大规模的采空区群,先后造成了3次大规模的地压活动,大量矿柱失稳破坏。根据现场复杂采空区群的几何形态,建立矿山遗留空区三维数值模型。利用MIDAS对上部采空区及隔离带的应力、位移和塑性区分布特征进行了数值模拟。数值结果表明：五道岭钼矿大规模采空区群必须进行充填处理,否则,极有可能出现失稳复活现象。     

五道岭钼矿大规模采空区群失稳复活的数值模拟

五道岭钼矿由于无序开采形成了大规模的采空区群,先后造成了3次大规模的地压活动,大量矿柱失稳破坏。根据现场复杂采空区群的几何形态,建立矿山遗留空区三维数值模型。利用MIDAS对上部采空区及隔离带的应力、位移和塑性区分布特征进行了数值模拟。数值结果表明：五道岭钼矿大规模采空区群必须进行充填处理,否则,极有可能出现失稳复活现象。     

露天矿边坡与地下采空区相互作用的数值分析

利用SURPAC建立露天矿边坡和地下采空区相互关系的三维数值模型,然后,通过自编的SURPAC-FLAC3D转换接口,将所建立的三维模型导入FLAC3D进行计算,对比了边坡岩体中存在空区和无空区情况下,岩体的应力和变形特征,得到:(1)有采空区情况下,空区周围出现明显应力集中现象,应力形式主要为压应力;采空区的存在阻隔了应力的传递;(2)采空区使边坡开挖后的水平位移明显增大,而边坡的开挖也使采空区周围的应力场发生了相应的变化,空区周围出现破坏区;(3)采空区对边坡塑性区分布造成一定影响,降低了边坡的稳定性.     

露天煤矿粉质黏土边坡失稳机理与防治

山西某露天煤矿自建设初期，其首采区就连续发生大规模塌方，成为困扰矿山工程技术人员的一大技术难题。利用MIDAS/GTS有限元软件建立边坡模型，开展了不同强度弱化阶段情况下边坡稳定性的数值模拟。通过对塑性区分布和位移云图等数据进行分析，判断粉质黏土边坡强度弱化不同阶段的失稳形式及规模大小。在此基础上，通过对喷混凝土支护方案进行校核及比较，确定影响边坡变形破坏的关键区域。最终提出边坡“削坡+护坡”的滑坡综合治理方案，取得了良好的边坡治理效果。     

露天煤矿工作帮边坡破坏模式及稳定性控制研究

露天边坡的稳定性是影响煤矿安全生产的重要因素，对其工作帮边坡破坏模式进行分析是有效地控制边坡稳定的前提。综合分析魏家峁露天煤矿工作帮边坡地质条件、边坡现状，并结合数值模拟计算，重点揭示边坡的位移特征、剪应变及塑性区扩展情况，对边坡失稳机理及破坏模式进行了分析，结果表明：力学机理上边坡岩体主要受开挖卸荷—剪切破坏影响，宏观表现上工作帮边坡主要发生蠕滑—拉裂型滑移破坏，边坡呈现出沿软弱层发生底部顺层后缘圆弧状的滑动，上覆粉土、粉砂层为坐落—平推型滑移。基于此，提出了“实时监测+疏干排水+清方剥离”的综合滑坡治理方案，提高了边坡稳定性，保障了矿山安全稳定生产。     

高边坡稳定及变形机理的数值模拟分析

通过对京珠高速公路某高边坡地质背景的详细分析,指出了边坡现状及存在的问题。利用有限元方法建立边坡有限元地质力学模型,以现场调查资料为边界条件进行计算,结果以图形方式输出。通过模拟分析边坡开挖过程中的应力场、位移场及塑性区分布情况,重点考察采用不同支护方案时第2排桩的变形和位移发展过程,研究开挖过程中边坡的变形破坏机理,为弄清事故原因,制定合理的边坡治理方案提供理论依据。     

龙首矿高应力坑底隔离矿柱失稳模式

以金川龙首矿坑底隔离矿柱为研究对象,采用ANSYS和FLAC~(3D)软件相结合的方式,建立了矿区大型三维数值分析模型;通过岩体位移反分析,确定了合理的矿岩计算物理力学参数;从塑性区分布、最大主应力变化及能量演化3个角度,分析了坑底隔离矿柱的破坏模式。研究表明:隔离矿柱塑性区面积随地下开采活动表现为"增加—稳定—减小"的变化趋势,塑性屈服变化较为稳定;最大主应力表现为震荡性缓慢增加趋势,不会形成高应力集中和高应变能聚集;同时在大规模的充填体的应力吸收和转移作用下,隔离矿柱的能量耗散速度得以减缓,使其能量的积聚与耗散维持在一个动态平衡状态,其变形破坏模式是渐进式的,不会产生灾害性突变失稳破坏。     

基于数值模拟的露天边坡稳定性分析

为系统分析塔罗金矿露天边坡稳定性状况,选取具有代表性的现状边坡剖面,运用极限平衡法和强度折减法分别进行计算,得出剖面的平均安全系数为1.458;建立剖面的三维模型,运用有限差分软件分析边坡的塑性区和位移场变化,结果显示边坡的塑性区主要分布于各台阶的坡面位置,塑性区面积较小,未贯穿坡体,也未产生潜在滑移面;布置在边坡典型位置的监测点位移量较小,边坡产生整体滑移的可能性不大。安全系数和数值模拟计算结果与现场实际观测情况一致。     

铜坑矿破碎矿柱锚注加固数值模拟研究

为了验证铜坑矿破碎矿柱锚注加固的效果,采用FLAC3D数值分析软件建立三维模型,对锚注加固的过程进行了数值模拟分析。研究结果表明,锚注加固后围岩塑性区范围及位移明显减小,锚注加固能显著提高矿柱的稳定性。