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。     

预裂爆破和深露天矿边帮非工作台阶形成的途径

<正>前言 深露天矿边帮非工作台阶的形成,长时期以来是个国内外都在探讨的问题。这是因为边帮非工作台阶的参数,诸如非工作台阶的高度、台阶坡面角、安全平盘的宽度等,都对最终帮坡角有重大的影响。而且在边帮非工作台阶逐步形成以后,随着露天开采的降深,如经10～15年以后,一旦由于上部台     

含软弱夹层露天矿高边坡台阶宽度及台阶坡面角协同优化研究

采用工程类比法建立露天矿开采中台阶宽度及台阶坡面角协同优化循环流程图,采用强度折减法,以含软弱夹层的四川黄山石灰石露天矿山高边坡为例,计算不同台阶宽度及台阶坡面角方案下边坡稳定性系数,探讨软弱夹层对边坡稳定性的影响,最终确定合理的台阶宽度及台阶坡面角取值。结果表明,循环流程图更为清晰直观地展示了台阶宽度及台阶坡面角协同优化的整个过程,可直接获得台阶宽度及台阶坡面角组合大小; 软弱夹层大大降低了边坡稳定性,且易成为潜在滑动面; 该矿山边坡3-3'剖面的最优安全平台宽度、清扫平台宽度及台阶坡面角分别为4 m、8 m和64°。研究成果可为矿山实现安全经济生产提供新思路和指导作用。     

软岩边坡破坏机理研究与治理方案

以白音华二号露天矿为背景,通过分析该矿发生的"5.16"、"9.10"巨型滑坡,探讨硬-软、软-硬相间岩层边坡受水与采掘影响,边坡变形破坏机理,得出白音华二号露天矿边坡变形破坏属于岩体结构控制的边坡变形失稳模式。采用传递系数法、极限平衡法对南帮内排进行稳定性评价,并根据内排边坡前缘开挖降深状况,提出边坡压脚方案:1035以下平盘宽64 m,边坡角13°,1035以上平盘宽200 m,边坡角6°。为避免大规模、突发性的滑坡灾害再次发生,建议采取必要的工程技术措施,以保证安全生产的有序进行。     

西藏某高陡露采边坡稳定性分析与优化

为探讨西藏某高陡露采边坡稳定性,利用数值模拟和极限平衡法对西藏某露天矿高陡边坡稳定性进行评价,并考虑暴雨荷载劣化因素,采用FLAC~(3D)边坡稳定性进行定性计算,并对露采边坡不同开采方案进行对比分析,选定最佳设计方案后,利用slide选择最终露采边坡角。结果表明:原设计方案安全平台15 m,清扫平台15 m,接渣平台20 m;岩质台阶坡面角75°,碎石土覆盖层坡面角75°虽能保持边坡整体稳定,但碎石土区边坡欠稳定,且剥采量较大;建议修改方案为安全平台6 m,清扫平台12 m,接渣平台30 m;岩质台阶坡面角70°,碎石土覆盖层坡面角40°,一期最终边坡角38°,能使碎石土区域边坡及整体边坡保持稳定,且能减少剥离量,在保证安全的情况下能实现效益的最大化;最终露采边坡角为38°,此时边坡稳定性可满足自然开挖和暴雨载荷下的边坡稳定性要求。     

某露天矿山高陡岩质边坡稳定性的优化设计研究

采用岩石力学试验、FLAC3D强度折减法以及Slide极限平衡法对某露天矿山可能发生滑坡或坍塌的2个典型位置的终了边坡进行了稳定性分析,分析其在极端工况(自重+暴雨+地震)下的稳定性。研究结果显示,该露天矿山的台阶坡面角及终了边坡角设计不合理,1-1剖面和2-2剖面在极端工况下的安全系数仅为1.03和0.935,边坡容易产生滑坡或坍塌。为此,需对边坡进行优化设计。1-1剖面的台阶坡面角由75°调整为70°,2-2剖面采用削坡减载的方式拟定削坡角度为23°。数值模拟结果显示,边坡经过优化后,2个剖面的平均安全系数分别为1.15和1.14,边坡处于稳定状态。     

露天煤矿不稳定工作帮边坡治理方案研究

为避免魏家峁露天矿工作帮边坡持续变形导致更大范围的滑坡灾害,基于地质勘察及地表-地下联合监测手段,确定了潜在滑体的滑面形态,采用差分计算方法对滑面形态的合理性进行了论证,并分析了边坡的变形机理和破坏模式。综合考虑矿山开采现状及规划,采取滑体清方减载的方案进行滑坡治理,从台阶高度、平盘宽度两方面进行了边坡参数优化,并对设计边坡的稳定趋势进行了预测,结论表明工作帮边坡经治理后将处于稳定状态,研究成果对于指导后期采矿设计和同类型矿山滑坡治理具有指导意义。     

多年冻结条件下深露天矿边帮的新型结构

当露天矿田尺寸比较有限、平面呈圆形时，在境界的形成和边帮稳定坡角的确定中，边帮的结构起主要作用。以穿孔爆破方法建造倾斜运输平台和保安平台的传统方法，不能保证达到边坡的稳定极限，并且实际上已无任何潜力可挖。在分析的基础上确定了改进金伯利岩（檄榄岩）露天矿边坡建造的三个基本方向，这三个基本方向可以保证在多年冻结岩石中保持较陡而又稳定的台阶坡面角：·创造能保护多年冻结岩石界外岩体的终了台阶形成工艺；·改进非工作帮结构，在保证安全地进行采剥作业的同时转变成高的终了台阶；·通过在多年冻结状态下保全边坡的途…     

铜山口铜矿露天采场边坡平面破坏研究

为了得到铜山口铜矿露天采场南边坡与西边坡的稳定性,采用RocPlane2.0分析软件对边坡台阶进行了平面破坏稳定性研究。研究结果表明:1)受力在I～Ⅵ条件下,边坡的安全系数依次降低;在张裂缝、爆破振动力与地震力影响因素的控制对比下,地震力对边坡稳定性的影响较大。2)南边坡与西边坡台阶高度为12m,坡面角≤75°时,6种受力情况边坡的安全系数均大于许用安全系数,边坡台阶不会发生平面破坏;台阶高度为24m,坡面角≤75°时,6种受力情况边坡的安全系数均大于许用安全系数,边坡台阶不会发生平面破坏。3)建议在台阶并段开采(24m)时,其台阶的坡面角为75°。研究结果可为矿山安全生产设计提供参考。     

青海某露天矿边坡稳定性研究

青海某露天矿位于青海省西部东昆仑山脉西段,柴达木盆地南缘。矿体严格受镁铁-超镁铁杂岩体的控制,矿体产状与岩体基本一致,呈北东东向展布,走向长1 680 m,平均厚度85 m,平均倾角20°。设计采用露天开采,西南部露天开采非工作帮最终边坡角达到48°,通过三维建模和数值模拟对该露天矿边坡稳定性进行分析研究。结果表明,该矿山露天开采终了边坡中下部有发生圆弧型破坏的可能,在生产过程中存在安全隐患,需要采取加固措施。本文的研究为该矿山后期露天采场边坡加固提供理论依据。     

倾斜基底内排土场边坡稳定性分析

研究倾斜基底对边坡稳定性的影响,以受到芦子沟背斜构造影响的安太堡露天矿内排土场边坡为研究对象,基于刚体极限平衡法,分析了在1 420 m排弃标高下,平盘宽度分别为60、70和80 m时以200 m为步距向东推进到不同工程位置的边坡稳定性,并得出其变化规律。根据强度折减理论,使用FLAC3D对倾斜基底的内排土场边坡进行数值模拟,确定了以背斜构造为基底的内排土场边坡的滑坡模式。研究表明:安太堡露天矿内排土场边坡受到倾斜基底的影响,其稳定性随平盘宽度的增加呈近线性增加,随工程位置的东移呈现出先减小再增大之后趋于稳定的规律。排弃标高为1 420 m时,内排土场能安全通过背斜区域的平盘宽度为80 m;内排土场边坡的滑坡模式为以危险圆弧为侧界面、以基底为底界面的切层—顺层滑动,背斜构造导致的倾斜基底是边坡稳定性的控制因素。     

基于多目标规划的抛掷爆破台阶参数优化

为了优化确定抛掷爆破台阶参数,采用回归分析等方法,构建了抛掷爆破台阶参数与采剥费用之间的关系模型,并从地质资源条件、设备线性尺寸、生产作业条件等方面提出了抛掷爆破台阶参数的约束条件,建立了抛掷爆破台阶参数多目标优化模型,提出了基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化模型求解方法。通过工程实例计算,得出以下结论:黑岱沟抛掷爆破台阶最优工作线长度为2 200 m,台阶高度为38 m,采掘带宽度为84 m,台阶坡面角为65°。在不考虑其他因素的影响下,露天矿采剥总费用随着工作线长度的增大先减小后增大,随着台阶高度的增大而减小。采掘带宽度在60~90 m范围内变化时,采剥总费用随着采掘带宽度的增大先降低后增大。露天矿采剥总费用随着台阶坡面角的增大而降低,但台阶坡面角对台阶稳定性影响较大,而台阶高度对采剥总费用的影响较大,相同稳定系数的情况下,取较小的台阶坡面角、较大的台阶高度时采剥总费用较小。     

陡帮开采组合阶段工作平台宽度的研究

为提高矿山开采的经济效益，研究了露天矿陡帮开采组合阶段工作平台宽与工作帮坡角之间的关系，以及工作平台度对赋采效益的影响，提出了工作叶宽度的确定方法     

岩土工程中基坑边坡滑坡风险预测及加固研究

由于当前已有方法未能对基坑稳定性产生影响的因素进行分析,导致预测结果不准确,加固方案不理想。提出一种岩土工程中基坑边坡滑坡风险预测及加固方法,将基坑土体的黏聚力以及内摩擦角等5个影响因素作为研究对象,分析不同影响因素对基坑边坡稳定性产生的影响。将不同影响因素作为输入层,引入小波作为预测的前置处理工具,构建岩土工程中基坑边坡滑坡风险预测模型,通过预测结果制定对应的加固方案。经实验测试证明,所提方法可以获取高精度的预测结果,同时制定令人满意的的加固方案。     

弓长岭露天铁矿北帮边坡的稳定性分析与预测

针对弓长岭露天铁矿北帮边坡出现大范围整体下滑迹象,为避免灾难性事故的发生,利用经典的极限平衡法对现有边坡的稳定性进行分析和预测,研究结果表明：在北帮中西部边坡,受F100断层的影响,剖面1～剖面3最终境界边坡处于不稳定状态或安全储备不足,特别是剖面1和剖面2的不稳定性较大。在剖面4上F100断层与最终境界边坡的距离已超过150 m,边坡已有足够的安全储备。在北帮中东部,受F114断层的影响,剖面5～剖面8最终境界边坡处于不稳定状态或安全储备不足。边坡沿F113断层和F115断层整体发生滑动的可能性不大,但断层在坡面出露处发生局部台阶破坏的可能性较大。     

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。     

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。     

甲基卡锂辉石矿露天边坡稳定性研究

针对康定甲基卡锂辉石矿东南西北4个方位形成的高度不等的露天边坡的安全稳定问题，在开展现场工程地质调查、对边坡工程地质进行岩组划分、分区和对各个分区的破坏模式进行总结的基础上，采用极限平衡分析方法、二维有限元数值模拟分析以及强度折减法对设计情况下露天边坡稳定性进行分析。通过对2个分析剖面、3个边坡稳定性分区在3种工况下边坡稳定性的极限平衡分析得出，边坡整体安全系数均大于许用安全系数1.20、1.15和1.10，并运用二维有限元数值模拟分析得出，强度折减法计算的安全系数与极限平衡分析法的结果相近，边坡的滑动模式与极限平衡分析采用的边坡滑动模式一致，证明极限平衡分析的结果具有可靠性。最后得出在现有设计情况下甲基卡锂辉石矿露天采场最终境界边坡整体是稳定的，现有台阶坡角较为合理。