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。     

基于FLAC~(3D)的软岩复合边坡变形机理分析

我国大型露天煤矿主要分布在西北部,且主要集中于内蒙古地区,该区域岩性以软岩为主。以软岩为主的采场、排土场复合边坡形成后,采场软岩边坡将在外排土场的载荷作用下发生变形,同时外排土场也发生沉降作用,两个应力场复合叠加后,致使复合边坡整体应力场发生变化,不利于边坡稳定,易形成复合滑坡灾害。本次分析是基于强度折减理论,应用FLAC3D对采场排土场复合边坡变形进行数值模拟,展现出采场排土场复合边坡的变形机理。依据数值模拟结果,获得采场排土场复合边坡的最危险滑面和多处潜在滑动面,为采场排土场复合边坡失稳的预测及防治工作提供科学依据。     

降雨对排土场边坡渗流及稳定性影响研究

排土场是矿山采矿过程中,用来集中堆积废弃物的场所。降雨是排土场边坡滑坡失稳的主要原因之一。研究了降雨对排土场边坡渗流及稳定性的影响,结合某矿区排土场边坡工程实例,分析了不同雨型作用下,排土场边坡的渗流特征及稳定性。     

魏家峁露天煤矿边坡稳定性监测系统研究

通过分析魏家峁露天煤矿采场非工作帮和排土场的边坡稳定性,得出非工作帮边坡稳定性存在安全隐患,储备系数不足,排土场边坡稳定结论。设计共布置6条监测线,17个位移监测点,针对现场实际,开发了有针对性的预警系统。     

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。     

露天矿采场附近的排土场对采场边坡稳定性的影响

露天矿在生产过程中,需要剥离大量的土岩运到采场之外堆放,为了减小排土运距、降低生产成本,人们通常在采场的附近设置排土场。随着采场的加深和排土场的增高,排土场将对露天矿采场边坡的稳定性产生影响,以云南省小龙潭矿务局小龙潭露天矿为例,利用极限平衡法和离散单元法分析了这种影响。     

哈尔乌素露天煤矿边坡安全体系

阐述了哈尔乌素露天煤矿外排土场、内排土场和采场的边坡现状;从制度管理、边坡验算、人工监测和引进先进边坡监测设备等方面讲述了边坡安全体系的建立;对未来边坡监测和边坡防治做了计划。为相应露天矿边坡稳定性提供了理论支持和经验借鉴。     

宝日希勒露天矿采场边坡稳定性分析

通过宝日希勒露天煤矿采场西21和南29剖面稳定性模拟研究,表明可能引起采场边坡滑落的原因主要为组成露天矿边坡的岩层松软,抗剪抗压强度较小,排土场荷载及12煤层中厚度1～2 cm厚的软弱夹层构造作用,地下水使岩层强度弱化、弱层泥化,所以,对于采场边坡主要采取了疏干排水、压脚、削坡减重的防治措施。     

都龙锡矿排土场松散岩土体原位直剪试验研究

介绍了都龙锡矿排土场主要是由采场爆破的岩石堆排而成,通过现场原位直剪试验,获得了排土场松散岩土体直接剪切时的剪应力-水平位移关系曲线,为矿山排土场边坡稳定性评价提供了较为真实的抗剪强度参数。     

棒磨山铁矿边坡稳定性研究

从矿区地质特征、采场岩性分布特征、矿区水文地质条件以及影响边坡稳定性的因素入手，深入分析研究了棒磨山铁矿采场边坡产生局部滑坡的原因和各个滑体的类型，制定出边坡综合治理方案。     

不同坡面形态滑坡的稳定性分析

为了研究坡面形态对滑坡稳定性的影响,设计3种坡度、2种坡高共6组试验,对不同坡面形态的滑坡进行了物理模拟试验,通过抬升试验模型槽模拟滑坡失稳破坏的过程,记录破坏过程和破坏时的临界破坏角度,分析了不同坡型滑坡的稳定性和破坏情况。试验结果表明,相同坡度、相同坡高的情况下,凸坡所需抬升角度最低,其稳定性最差,凹坡最高,其稳定性最好,且凸坡破坏时更易发生分级启动。从滑坡表面角度和滑体重量进行理论分析,对试验结果进行解释。采用稳定性计算获得不同坡度下不同坡面形态滑坡的稳定性系数,结果为凸坡稳定性系数最低,凹坡稳定性系数最高,计算结果与试验结果相同,由此可得在坡度、坡高、纵曲率均相同的条件下,凸坡稳定性最差,直线型坡次之,凹坡稳定性最好。     

人工岩质高边坡稳定性的监测和分析

岩质高边坡的稳定性一直是水利水电工程建设中遇到的重要问题,对边坡的稳定性监测是评价边坡稳定性及对边坡进一步采取支护的主要依据。本文收集数个典型的大型水电岩质高边坡监测实例,分析了目前岩质高边坡监测主要特点、主要常规方法及先进方法,并对小湾电站某边坡的稳定性监测进行了详细的阐述,对监测成果进行分析,从而判定边坡的整体稳定性,其监测方法和经验可对类似工程具有指导意义。     

阶梯形边坡简化计算的研究

基于边坡稳定性计算的简化Bishop算法，将阶梯形边坡简化成低阶或单阶边坡，并对简化前后的边坡稳定进行了计算，结果表明，简化前后得出的边坡安全系数十分接近，所确定的最危险滑动面位置基本不变，说明对阶梯形边坡进行简化计算是可行的，该结论对复杂边坡支护设计的简化计算具有一定的指导意义。     

滑坡概率与安全系数应用比较分析

应用滑坡概率法和安全系数法分析边坡稳定性,并比较2种方法应用于边坡稳定性分析的优劣性。选取重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙压力比6个因素作为滑坡因子,结合36个边坡实例,应用逻辑回归模型和确定性系数,采用SPSS软件回归求解各边坡实例滑坡概率。结合各边坡实例安全系数,对边坡实例进行安全系数稳定性等级划分和滑坡概率稳定性等级划分,分析比较应用2种方法所得边坡稳定性等级的差异性。结果表明：滑坡概率法与安全系数法分析所得边坡稳定性等级大体相同,说明2种方法都有较好的适用性和准确性;安全系数法研究较为成熟,偏向于定量评价;滑坡概率法属于定性评价,但研究方法存在不足。     

边坡稳定性预测的DDA模型及应用

将距离判别分析法(DDA)应用于岩体边坡稳定性预测中,建立了边坡稳定性预测的距离判别模型。模型选取重度、黏聚力、摩擦角、边坡角、边坡高度和孔隙水压力比等6个指标作为判别因子;以边坡实测样本作为训练样本,建立相应线性判别函数对待判样本进行分类。研究结果表明,距离判别分析模型是边坡预测的一种有效方法,可以在实际工程中应用。     

Slopes design in surface mines

ABSTRACT

Slopes design is part of surface mine planning Methods of slopes design are described in three parts. Overall slope angles are derived from geological, structural geomechanical, and water table data during the feasibility stage Variations of the safety factor to changes in slope angle are described in both cases of jointed rock mass and continuous rock mass Influences of slope curvature and underground workings upon stability are also mentioned Selection of basic slope types (geometry of benches) is then discussed. The problem of haul road insertion in the pit walls while saving slopes stability is tackled and a method proposed.     

劣化扰动因素下尾矿库边坡地质灾害预警及边坡稳定性分析

高陡岩质边坡的稳定性历来备受国内外学者的广泛关注，也是近年来最主要的地质灾害之一，尤其是复杂地质条件下的高陡岩质边坡更是如此，若在此条件下参与了人工开挖，那么边坡的稳定性和导水性均会产生显著的变化。在此条件下采用3Dmine，FLAC3D数值模拟软件、Origin后处理软件以及室内岩石力学试验等方法研究了复杂地质条件下某尾矿库3个剖面的高陡岩质边坡的稳定性，研究结果显示Ⅰ-Ⅰ剖面和Ⅱ-Ⅱ剖面虽然边坡底部存在最大剪应变，但其安全系数均满足规范要求，其边坡处于稳定状态，且其边坡表面的最大主应力均分布在0.1 MPa左右，不会产生明显的应力变化。研究结果为今后尾矿库的建设和边坡的维护提供了科学依据，并能够很好的为尾矿库边坡的地质灾害提供安全预警。     

考虑地下水作用的土坡稳定性极限分析

基于土质边坡的转动破坏机制,考虑地下水对边坡稳定性的影响。利用裘布依公式定义地下水的浸润线,采用塑性极限分析上限法得到均质土坡考虑地下水时的安全系数。通过与数值极限分析法和极限平衡法的对比,验证该方法的有效性。经过大量计算绘制了一系列稳定图用于评价考虑地下水作用的土坡安全性,并且利用一个算例演示稳定图的使用方法。结果表明,土坡的安全系数随着地下水位的升高而降低,然而,低水位对于较陡边坡的稳定性没有影响。     

某排土场边坡堆置全过程渗流稳定时变分析

目前对排土场边坡稳定性多以单一安全系数作为评价标准,难以全面反映排土场边坡堆置全过程稳定性演化的实际情况。对此,以福建地区某排土场边坡作为研究对象,在掌握其工程地质条件与气象资料的基础上,研究排土场边坡堆置全过程各阶段在降雨与蒸发作用下渗流稳定的时变规律。研究结果表明,在过程降雨量大时,排土场边坡基底会出现滞水,安全系数受其影响大;逆排工艺形成的排土场边坡,基底滑动安全系数随着堆置台阶增加呈阶段式大幅下降;排土场边坡安全系数具有滞后效应,最危险的时刻出现在降雨停止后的一段时间。研究成果对排土场边坡的稳定分析具有理论与实际意义。     

露天矿支撑—回填动态作用下有限边坡力学模型研究

近水平内排露天煤矿其端帮演化是典型的有限边坡开挖-回填反复推进的过程，根据露天煤矿边坡特点，通过FLAC3D数值模拟软件揭示了压力拱动态发展规律，建立了有限边坡组合压力拱模型，给出了组合支撑拱失稳判据，结果表明：边坡地应力朝采掘槽中心卸载，表现为时效性的非对称压力拱形状，压帮内排及时跟进可以提高端帮边坡稳定性，其主要机理是内排台阶提供了有效支撑力，阻止了端帮边坡的蠕变发展，限制了地应力的卸载空间，掩埋了变形较大的坡脚位置，并使应力集中区域转移到内排台阶表面。