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。     

弓长岭露天矿顺坡断层影响的数值分析

对弓长岭露天铁矿北帮岩体边坡建立了FLAC计算简化模型,采用弱化法和Interface法对走向顺坡断层进行了模拟分析。数值模拟采用摩尔-库仑模型并分10步进行开采,分析了受断层影响产生的岩体内应力与位移的不连续性,确定了边坡表面岩体、断层破碎带充填物及断层附近岩体的塑性流动区、塑性卸载区和拉伸破坏区的产生与发展的演变规律,并对比分析了弱化法和Interface法模拟断层力学行为的适应性与优缺点。     

用概率方法分析边坡稳定性及确定最优边坡角

本文利用概率的方法,在极限平衡法的基础上,考虑了节理、裂隙,岩体物理力学性质的随机性进行边坡稳定性分析.该方法考虑了计算参数的随机分布,使得计算结果更接近实际。本文较详细地介绍了破坏概率的计算,以及在设计边坡角时如何利用破坏概率。文章中给出了一个工程实例,说明如何利用破坏概率分析稳定性,本文较简单地论述了利用破坏概率来确定最优边坡角.     

基于FEM-RSM-GA的边坡可靠度计算方法研究

用随机有限元法计算实际边坡工程的可靠度和破坏概率需解决的关键问题是计算精度和运算效率。提出了基于FEM-RSM-GA的边坡工程的稳定性可靠度计算方法,以FLAC3D强度折减法(SRM)计算边坡工程的安全系数,建立响应面函数,利用遗传算法对可靠度指标和破坏概率优化求解。通过算例表明:该方法计算量小,用时少,可靠指标和破坏概率的相对误差分别为3%和6%,能满足实际边坡工程需求。     

极限平衡法与有限元法相结合的露天矿山边坡稳定性分析

矿山边坡稳定性评估常用的极限平衡法虽计算简便,但计算过程对边坡破坏模型进行了简化,导致计算精度不高,而有限元法充分考虑了露天矿山边坡的破坏模式,能够有效弥补极限平衡法的缺点。将极限平衡法与有限元法结合,综合确定矿山边坡的稳定性,为矿山边坡设计与稳定性评估提供理论依据。     

红沙泉北露天煤矿边坡破坏模式及稳定性研究

为保证露天矿安全生产，研究分析边坡可能破坏模式、掌握边坡稳定状况是基本且必要的手段。针对红沙泉北露天煤矿边坡，采用工程地质调查、野外钻探、槽探等手段，查清地质特征，建立准确的工程地质模型；采用FLAC3D进行数值模拟分析，对边坡的破坏模式进行了研究，边坡可能的破坏模式为圆弧滑移破坏；采用极限平衡法对边坡的稳定性进行了计算，各剖面边坡稳定系数均大于储备系数要求。结果为边坡治理工作提供了理论依据。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征,传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性,提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值,经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC,壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据,并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型,采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数,通过蒙特卡罗法对其进行统计分析,确定了边坡的破 坏概率,并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性,是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

斜交断层影响下露天煤矿顺倾层状边坡稳定性研究

断层对露天矿边坡滑移模式及稳定性的影响极为复杂,为矿山安全生产带来严重威胁;尤其在断层与顺倾弱层共同影响下,会发生滑坡事故。基于现阶段研究成果侧重于断层倾角、厚度、产状、断距等地质特征对边坡稳定性的影响,对于断层与顺倾弱层共同影响下边坡滑移模式及稳定性的研究相对较少。为探究断层形态对顺倾层状边坡滑移模式及稳定性的影响,以元宝山露天矿东帮边坡为工程背景,应用现场调研、理论分析、数值模拟等方法探明了该矿东帮边坡工程地质特征,建立了边坡三维地质模型,并通过改变断层倾角以及断层走向与边坡走向交角2种方式描述断层空间位置,同时基于数值模拟分析结果从边坡滑移模式的角度阐明断层影响下边坡稳定性变化规律。研究结果表明:当断层倾角介于50°～65°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—断层—弱层构成的组合破坏,稳定系数随断层倾角增加逐步增大,当断层倾角大于65°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—弱层构成的组合破坏,稳定系数不再改变;当走向交角介于30°～70°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—断层—弱层构成的组合破坏,稳定系数随走向交角增加而增大,当走向交角大于70°时,边坡滑移模式为剪切圆弧—弱层构成的组合破坏,稳定系数不再发生变化。     

基于Barton-Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析

鉴于岩体结构面粗糙度和壁岩强度的影响使结构面抗剪强度呈现非线性特征，传统极限平衡分析法采用平均值来表征岩体物理力学指标使评价结论未能充分顾及到指标的离散性，提出了基于Barton- Bandis非线性破坏准则的边坡破坏概率分析方法。通过野外地质测量获得岩体结构面轮廓曲线及回弹值，经过处理计算后分别获得结构面粗糙度系数JRC，壁岩强度JCS、基本摩擦角[?]b等参数的多组样本数据，并验 证了各参数样本数据的概率分布。基于Barton-Bandis准则建立了柏杨庙矿山边坡的稳定性分析模型，采用Morgenstern-Price法计算出该边坡的多组稳定性系数，通过蒙特卡罗法对其进行统计分析，确定了边坡的破 坏概率，并与传统极限平衡分析法的计算结果进行了对比分析。研究表明：基于Barton-Bandis准则的边坡破坏概率分析方法在进行边坡稳定性分析时充分考虑了岩体结构面抗剪强度的非线性特征和抗剪强度参数的离 散性，是岩质边坡稳定性分析的有效方法。     

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。     

露天矿顺倾层状边坡稳定性的断层效应

作为一种典型的露天矿山边坡,含断层顺倾层状边坡的变形破坏机理及稳定性等问题尤为复杂。结合元宝山露天矿东帮边坡工程实际,基于强度折减理论,同时考虑岩体剪切和拉伸两种破坏机制,应用RFPA软件模拟研究了断层处于不同位置及无断层条件下顺倾层状边坡的动态失稳过程,分析了断层对边坡滑移模式、稳定性以及滑坡力学成因机制的影响,阐明了断层效应。研究结果表明,元宝山露天矿东帮边坡的滑移模式及稳定性主要受F1断层和顺倾弱层控制,断层的存在与偏移导致的坡体内剪应力状态改变以及断层自身的抗剪强度是边坡滑移模式和稳定性发生变化的根本原因;边坡的滑坡力学成因类型与断层无关。研究结果可为露天矿合理滑坡防治措施的提出及剥采工程设计与施工提供参考。     

基于随机-模糊理论的岩体力学参数优化

岩石样本值既存在随机性,又存在模糊性。用随机-模糊处理方法和传统方法对边坡工程中的岩石力学参数进行分析,通过对比可知采用随机-模糊处理方法优于传统方法。此外,对岩体力学参数取值置信度进行了探讨,讨论了岩体力学参数的概率分布形式,提出"置信阈值"的概念,从而为随机-模糊方法在工程实践中的应用奠定了基础。     

模糊概率法在边坡稳定性分析中的应用

鉴于边坡工程中同时存在的随机性和模糊性,在可靠性分析的基础上提出了用模糊概率的方法来计算边坡的稳定性,得出了边坡失稳的模糊概率,并探讨了隶属函数的形式及有关参数对模糊概率的影响。计算表明:降正态形分布及戒上形分布的隶属函数形式能较好地反映边坡失稳的模糊性,所求模糊概率 Pf较为合理;功能函数的变异性越大,隶属函数形式对模糊概率 Pf的影响越小。     

基于故障树的掘进机截割部液压系统故障分析

针对掘进机液压系统故障难以定位的问题,以掘进机截割部液压系统为例,提出一种基于故障树的掘进机液压系统故障定位方法。首先采用故障树分析法对掘进机截割部升降失效的原因进行逻辑分析并建立故障树;其次结合故障树和部件失效率求出顶事件的故障概率,并结合底事件和顶事件的故障率求出底事件的概率重要度和关键重要度;最后对部件的关键重要度进行排序。工程计算结果表明,维修人员可以根据排序结果进行顺序排查,可准确地定位故障并提出解决方案,避免盲目操作,提高了维修效率。     

控矿断裂对露采边坡的力学效应分析

控矿断裂既是控矿构造，又是矿体。对露采矿山来说，这是一种重要的控制性构造。它对采场的构造组合，工程地质特征和水文地质结构规律具有十分重要的控制作用；它与采场特定的几何组合关系决定着这些规律对边坡变形、破坏规律的控制作用。因此，对控矿断裂的力学效应分析具有实际的工程意义．     

某露天铁矿采场边坡优化设计可靠度分析

根据某露天铁矿采场地质条件和开采形成的边坡形态,共选择4个典型剖面,设计了6个边坡角优化方案。采用Morgenstern-Price法计算边坡安全系数,所得安全系数均大于1.0,但极限平衡法未考虑岩土体参数的空间变异性,无法全面反应边坡的安全性。鉴于可靠性分析方法的优越性,采用蒙特卡洛模拟法进行随机模拟试验,分析各边坡设计方案所得平均安全系数与上述极限平衡法求得的安全系数相接近,但破坏概率均在可接受的破坏概率阈值之下,可靠性指标均大于可接受的可靠性指标最小值,满足工程稳定性要求。     

露天矿山开挖边坡爆破振动损伤规律及稳定性分析

由于露天矿山开采中频繁受到爆破振动作用,边坡破坏机制及稳定性分析极为复杂,对安全生产造成严重威胁。文章以矿山开挖边坡为背景,基于工程地质状况及现场试验测试,采用理论分析与数学计算相结合的方法量化爆破荷载,建立边坡爆破损伤计算模型,确定边坡破坏时间及最危险区域,并通过数值模拟方法验证计算结果准确性。计算结果表明：边坡经7次爆破后上部台阶发生破坏,最危险区域位于爆破初始位置120～160m处。同时,数值模拟结果与该计算结果具有高度的一致性,充分验证了该方法计算结果的准确性。     

深凹矿山边坡局部破坏治理方法与应用

深凹矿山边坡的局部破坏是常见的矿山病害,在露天开采深度和矿山服务年限不断提高的条件下,边坡局部破坏有规模加大、频率提高、危害性更强的趋势,妨碍了矿山正常生产影响经济效益,对矿山边坡整体的稳定性能产生削弱作用。随着对岩石细观破裂特征和岩石损伤断裂过程的研究成为现代岩石力学重点,矿山边坡加固技术更注重岩体赋存的地质条件和人为扰动下岩体蠕变变形,同时在长期使用条件下矿山边坡兼具的运输服务功能也应加以重视。针对山东黄金归来庄矿业有限公司露天采场矿坑东帮①号矿体滑坡治理情况,结合露天采场地质条件用传统的地质结构面分析方法分析滑坡原因,然后引入开挖损伤区的概念并结合①号矿体成因定性分析了边坡岩体松动破坏机理,提出来一种主被动加固方式相结合的方法。通过计算主动土压力和假定横梁为集中力作用下两端自由的弹性地基梁,得到预应力锚索框架支护参数,按照工程类比法确定微型桩布置方式。实践证明,本方法确保了滑坡体上方运输道路的正常使用又为露天矿山向深部开采提供了保障,为类似矿山局部破坏治理提供了一条思路     

矿山边坡可靠性分析研究

在边坡稳定性分析中，把岩体强度参数视为随机变量来处理，考虑边坡工程的风险，用工程类比法确定出整体边坡允许破坏概率和目标可靠性指标，从而选择最佳边坡设计方案。笔者认为，破坏概率与安全系数值是不同范畴的概念。可靠性分析方法充分考虑到了各种影响边坡稳定性因素的变异性，其计算结果更为可靠和适用。