近水平岩层边坡工程地质模型及稳定性研究

边坡工程地质模型是研究边坡破坏模式和稳定性计算的基础。说明了边坡工程地质模型的内容、露天矿层状边坡的基本工程地质模型、近水平岩层边坡的破坏模式。在工程地质工作的基础上,划分工程地质岩组,研究岩体结构和地下水影响,建立了某露天矿东南帮边坡的工程地质模型,分析了可能的破坏模式是圆弧滑动和圆弧-顺层滑动,对不同破坏模式下的安全系数进行计算,评价了16#煤开采前后边坡的稳定性。     

基于FLAC~(3D)的露天矿边坡稳定性分析与研究

采用FLAC~(3D)对露天矿边坡稳定性进行数值模拟,揭示工作端帮的破坏机理。采用Spencer和bishop 2种计算方法进行边坡稳定性计算,结果表明,采场端帮潜在滑坡破坏模式为粉质黏土内部圆弧剪切与土岩分界面顺层滑动形成的组合滑动模式,为边坡失稳的预防和治理提供了科学的依据。     

东明露天煤矿南帮滑坡机理研究

从工程地质、水文地质条件及影响边坡稳定的主要因素等方面对东明矿南帮滑坡机理进行了分析,通过对南帮GK3剖面的稳定计算,得出南帮滑坡模式为"坐落—滑移式",即:上部切层呈圆弧式破坏并向下座落,下部沿泥岩弱层滑移并剪出,下部边坡的滑动带动其上缘边坡逐级坐落,从而导致整体边坡失稳。     

胜利露天矿东帮南部滑坡机制的探讨

分析滑坡的形成机制是进行有效治理的前提。文中在分析胜利露天矿东帮南部滑坡的影响因素的基础上,对滑坡的变形破坏模式,破坏过程和软弱面的形成进行了探讨,认为胜利露天矿东帮南部滑坡是由第四系潜水引起的第四系沉积层圆弧滑动和第四系沉积层、下部泥岩的圆弧—顺层滑动,为进行有效的治理提供了一定的理论依据。     

黑岱沟露天矿首采区南端帮失稳破坏模式分析

基于黑岱沟露天矿边坡工程背景和工程地质现状,针对首采区端帮排弃物复合边坡开挖卸荷问题,采用数值模拟和现场监测相结合的方法进行研究。数值模拟分析表明,开挖卸荷影响区域集中在端帮局部区域,后缘排弃物料区域影响较小;端帮边坡形成高陡临空面,岩体破碎,破坏模式以圆弧破坏为主。监测结果表明,后缘排弃物料边坡呈现自重沉降,端帮区域边坡呈现局部抬升变形,验证了复合边坡圆弧滑动破坏模式。结果为露天矿首采区端帮边坡滑动破坏防治提供了依据。     

白音华四号露天矿含断层逆倾边坡形态优化

白音华四号露天矿首采区西端帮为逆倾层状边坡,受坡体内顺倾断层及弱层双重影响,开采过程中存在滑坡风险。为保障采剥作业安全,开展了西端帮边坡稳定性研究工作。选取西端帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象,基于数值模拟,分析研究边坡变形破坏机制及潜在滑坡模式;基于刚体极限平衡法,对边坡稳定性进行定量分析。研究结果表明:边坡的滑移模式为圆弧、断层为侧界面,弱层为底界面的切层顺层滑动;边坡形态优化设计结果:三系底板弱层以上边坡角为18°,优化后的整体边坡角为23°。     

含软弱夹层露采边坡稳定性分析与治理方案研究

在对刚果(金)某铜钴矿D坑西帮边坡稳定性分析过程中,发现了软弱夹层对边坡稳定性的影响程度问题,在较详细的边坡工程地质补勘以及室内外岩石力学参数试验的基础上,经考虑圆弧型与非圆弧型破坏模式的极限平衡分析,研究了软弱夹层对整体边坡稳定性的影响.研究结果表明:软弱夹层不仅会降低整体边坡的稳定性,还会影响到潜在滑动面的形态;潜在滑动面的形态与软弱夹层的赋存状态密切相关.同时根据该矿的赋存条件,结合刚果(金)的边坡治理施工条件,尽量少压矿,提出了基于压脚原理的西帮局部边坡治理方案.     

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。     

河南天新煤业露天采场边坡稳定性研究

通过滑坡历史统计、岩性描述、弱层岩样液限、塑限、塑性指数试验等,认为研究区滑坡具两种形式,分别为软弱岩层滑动与黄土层、卵石层等滑动。采场发生滑坡的原因与影响采场最终边坡稳定的因素分为内在因素和外在因素。内在因素为软弱层、低强度岩层的存在、构造裂隙发育和含水因素;外在因素为采掘工程接近或切断软弱层,打破了岩体的原有平衡,是诱发滑坡的动力因素。研究结果表明采场工作帮的地层复杂,局部地段构造发育,软弱夹层、结构面发育,含水性较好,这些对边坡稳定性都有一定影响。南帮稳定性评价结果表明,东南帮剖面稳定性较差,应加强支护和加固工程。     

露天矿边坡工程地质勘察

边坡工程地质勘察为露天矿边坡设计及治理方案提供基础数据,是进行边坡稳定性评价和边坡治理的基础工作。说明了露天矿边坡工程地质工作的一般程序,内容和技术要求,以某露天煤矿东南帮的边坡工程地质勘察为例,介绍了勘察的内容,方法和要求,对勘察成果做了分析,获得了东南帮边坡的地层情况,岩体结构情况,岩层软弱层的形态和分布情况,各岩层的物理、力学性质指标,为研究边坡变形破坏模式,进行稳定性分析和边坡治理提供了可靠的基础数据。     

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。     

基于FLAC3D的平朔东露天矿南帮滑坡区稳定性分析

对东露天矿南帮滑坡区域治理方案采用FLAC3D进行数值模拟分析,得出当南帮滑坡区经过优化治理后,经强度折减,南帮优化后边坡的位移量很小,满足边坡稳定性要求,证明边坡优化合理,同时根据滑坡的力学成因机制类型为推动式,滑坡模式主要为以煤层底板弱层为底界面的切层-顺层滑动,边坡岩体的破坏形式为拉-剪复合型。     

黑山露天矿边坡失稳模式及破坏机制研究

为分析黑山露天煤矿不同煤柱留设方案对于边坡稳定性的影响,借助FLAC3D软件建立典型数值计算模型,并在坡面处布设(x方向)水平位移监测点,研究了不同煤柱留设方案下边坡应力与位移变化规律,揭示其破坏机制与滑坡机理.结果表明:弱层是影响边坡稳定性的主要因素,边坡的失稳模式是以圆弧为侧界面、以弱层为底界面的组合式滑动;不留煤...     

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。     

露天矿高陡边坡蠕滑区滑动机理分析

针对安太堡露天矿东帮北部高陡边坡出现的蠕滑问题,简述了边坡的工程背景和滑坡现状,研究了蠕滑区滑坡的主要形成因素及滑动机理;通过滑坡前后边坡面的形态、后缘张拉裂缝以及剪出口的位置对滑移面进行预测;运用FLAC^3D建立了边坡三维地质模型,并进行边坡的变形破坏分析,结合极限平衡分析软件Geo-slope对边坡稳定性进行计算,开展边坡稳定性评价。研究结果表明：边坡变形破坏分为后缘切层滑动、坐落式顺层蠕滑、前缘底鼓滑动3个阶段;雨季降雨以及地下水是造成边坡滑坡的主要外在因素,边坡面顺倾、软弱夹层的存在是导致边坡蠕滑变形的内在因素;自然状态下边坡研究剖面1 180～1 240 m水平段边坡稳定性系数为1.02,蠕滑区边坡稳定性为存在一定风险,需在该区域开展具有针对性的专项治理措施。     

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。     

安太堡矿与东露天矿换界开采对南帮边坡稳定性的影响

安太堡矿南帮边坡同时受露井联采、4~#煤风化、南帮靠帮等一系列不利影响,为了确保安太堡矿与东露天矿换界开采期间南帮边坡安全,利用FLAC~(3D)分析了南帮可能的破坏模式,利用GEO-Slope分析了南帮的稳定性。研究认为安太堡换界开采期间南帮边坡的破坏模式主要为上层黄土的崩塌破坏和弱层上部岩土体的顺层滑动,南部二号井工矿采空区影响范围到南帮上部表土台阶;虽然南帮表土台阶出现了局部崩塌现象,但是南帮整体的稳定性满足规范要求,能保证换界开采安全平稳进行。     

露天矿边坡失稳破坏模式及其稳定性研究

以福建某大型露采钨矿边坡为例,通过现场工程地质调查和试验研究,总结提出了矿山边坡的变形破坏模式。考虑采场边坡岩体由于结构面分布广泛且形态各异呈现的非均匀性和各向异性,采用平面滑动破坏、楔形体破坏、圆弧形破坏和倾倒破坏4种评价方法分别建立了矿山高边坡的地质模型,进行了稳定性分析评价并提出综合防治措施。研究结果表明,岩体结构面的性质、分布及其与坡面的组合关系是露天采场边坡稳定的主要控制因素;露天采场边坡具有危岩崩塌、平面滑动、楔形体破坏、倾倒破坏和圆弧滑动破坏等多种失稳模式,应采用多种评价方法对其进行分区评价。研究成果可为露天矿边坡岩体稳定性分析、治理设计和矿山安全生产提供参考依据。     

哈尔乌素露天煤矿内排土场破坏机理研究

哈尔乌素露天煤矿内排土场面临内排空间不足需要进行增高、端帮出水渗入排土场、基底倾向与排弃物倾向相同等诸多边坡稳定性不利因素。通过研究内排土场基底岩性和影响内排土场的不良地质条件,并根据排土场存在的破坏类型,分析了内排土场7种潜在破坏模式,确定了内排土场滑坡模式为沿排弃物料滑动与沿基底弱层滑动,控制内排土场增高主要因素为基底下部5~10 m之间的弱层。