西藏驱龙铜多金属矿土地复垦方案设计的若干技术要点

土地复垦工作对于矿区的植被恢复具有重要意义。本文依据土地复垦方案编制规程的相关要求,开展西藏驱龙铜多金属矿山的土地复垦设计,确定矿山各场地复垦方向为:露采场平台和边坡保留岩石景观、坑底保留水域景观;其余各场地均复垦为草地。论述了高寒高海拔地区金属矿山土地复垦方案编制的技术要点,包括保存复垦土源、在土地复垦适宜性等级评定指标中考虑海拔高度、开展可垦性试验、保证复垦资金和考虑公众意见等,可为同类地区矿山的方案编制提供参考。结果表明,驱龙铜多金属矿土地复垦单位静态投资较低海拔地区偏高约1倍以上。     

露天转地下开采的矿山边坡问题

在露天转入地下开采的矿山中,边坡岩体仍是个重要问题,本文列举一些实例说明不注意此问题而带来的危害。并在简要介绍白银折腰山铜矿露天转地下开采边坡稳定性研究的基础上,分析转入地下开采时影响边坡稳定性的因素;指出转入地下开采初期整体边坡大规模滑动的可能性不大,而局部小范围滑坡不会对开采构成危害。但是,应加强监测,作好突发性滑坡的预报工作。     

金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展

金属矿山由露天转地下开采后,露天边坡及周围岩体与地下开采组成一个复合的动态采动体系,其变形和力学行为极为复杂,局部呈现出典型的非线性特征,给矿山的地压管理与安全生产带来了严重挑战,一直是国内外科研工作者研究的热点。目前人们对脉状或者块状的铁矿、铜矿露天转地下开采技术已有大量研究成果,但由于各种类型矿山地质采矿赋存条件的差异性,加之露天边坡岩体与地下开采环境的复杂性和不确定性,人们对露天转地下开采后岩体的采动变形机理与力学机制依然缺乏科学的、定量化的分析和表达。本文在综合分析大量文献的基础上,从国内外金属矿山露天转地下开采矿山现状、露天转地下开采的平稳过渡问题、边坡变形破坏特征和失稳机理以及安全管控技术、地下开采对露天边坡的影响效应及作用机制、"露井复合开采"相互作用机理等几个方面对金属矿山露天转地下开采的研究现状进行了深入系统论述,同时展望了金属矿山露天转地下开采研究的发展趋势,为工程实践提供理论参考。     

基于极限平衡法的边坡稳定性分析

在金属矿资源回采过程中,井下采场爆破严重威胁地表建(构)筑物、堤坝及边坡的稳定性,尤其是赋存有高陡边坡的露天井下联合开拓矿山。以永平铜矿井下矿体回采爆破与临近高陡边坡为工程背景,开展了井下回采后对边坡稳定性影响的分析,按照极限平衡法进行模型的建立与参数的选择,对开挖模型和初始边坡进行稳定性模拟试验。模拟试验结果表明,越向上一中段开采,边坡的安全系数越低。按照模拟得到的边坡安全系数,将不同中段的矿块安全性分为3个等级,即安全Ⅰ级、安全Ⅱ级、危险,为矿山的安全生产提供了理论依据。     

露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌数值模拟研究

以某金属矿山露天转地下开采引起露天采场边坡垮塌为研究背景, 采用三维数值模拟研究方法展现了矿体开采过程中围岩塑性区发展过程, 并分析了围岩塑性区分布的变化规律。结果表明: ① 空区上部岩层主要以拉伸破坏模式为主, 其他部位岩层主要以剪切破坏为主, 西部边坡坡面的一侧已经与地下采空区塑性区相互贯通。② 东部矿体采用充填法开采, 一定程度上控制了地表塌陷;产生塑性区的部位为西部边坡和靠近西部边坡的露天采场底部。③ 开采前期西部矿体在西部边坡坡面和露天采场底部产生的塑性区较多;开采后续水平矿体对地表塑性区的产生影响不大。④ 模拟矿体开采过程, 可将产生的塑性区划分为3个阶段, 有2个突变点: 第1个阶段对应西部边坡开始出现裂缝、局部垮塌滑坡;第2阶段对应边坡出现较大范围垮塌滑坡、露天采场底部出现裂缝、西部边坡脚出现塌陷孔洞;第3阶段塑性区占比逐渐增加。研究成果可为矿山滑坡治理和矿山安全生产提供参考。     

大孔径高台阶爆破技术在高海拔露天矿山的应用

以西藏巨龙铜业驱龙矿山为工程背景,研究了大孔径高台阶爆破技术在高海拔露天矿山的应用;介绍了该技术的现场施工工艺流程,以及如何进行爆破设计;总结了应用中存在的问题,并提出了相应的解决措施;论证了爆破安全问题,并提出了爆破安全管理措施。工程实践证明,大孔径高台阶爆破效率高、爆破效果好、安全可靠,技术优势突出,有助于实现露天金属矿山安全高效开采。     

图木尔廷——敖包锌矿露天边坡稳定性分析

图木尔廷敖包露天锌矿地处蒙古高原,在矿山开采过程中,受不良地质及恶劣气候条件影响,各段边坡均出现不同程度的破坏,严重制约矿山安全高效生产。针对敖包锌矿露天边坡破坏情况,在边坡工程地质、水文地质条件详查的基础上,系统研究了各段边坡稳定性状况,优化了边坡最终结构参数,为矿山下一步边坡设计提供了可靠依据。     

基于Geo-Studio的高陡边坡稳定性分析

在露天地下联合开采矿山中,地下回采不可避免会对露天边坡造成一定影响,因此,必须通过科学合理的手段对其安全风险进行研判。针对永平铜矿露天高陡边坡下矿体回采的现况,通过Geo-Studio软件建立了不同剖面下的高陡边坡地下矿体回采模型,并分别运用极限平衡法中的Ordinary法、Janbu法、Bishop法、Morgenstern-Price法对不同水平中段及矿块下的边坡安全性进行定量分析。结果表明:在回采至高水平中段及靠近边坡的矿体区域时,对边坡的影响较大,安全系数低;借助采场边坡滑坡风险等级,对回采矿块的安全等级进行划分,最终得到6个危险矿块。研究成果为露天矿山邻近高陡边坡井下矿体的安全回采提供了重要理论参考。     

柿竹园多金属矿露天-地下协同开采安全稳定性分析

为研究柿竹园多金属矿露天-地下同时开采的相互影响，根据矿山的实际生产情况，构建了矿山的地表模型、露天坑最终境界模型、矿体模型、塌陷区及采空区模型。为尽可能真实地反映矿山开采及覆岩的变形特征，按不同的回采高度和回采区域将矿山整体开采顺序从上到下划分为6个阶段。其中，第1至第5阶段为露天-地下联合开采，露天开采东、北部684 m以上以及西、南部612 m以上的矿体，与此同时，地下采用分段凿岩阶段空场法开采东部407～610 m、北部470～536 m的矿体，以无底柱分段崩落法回采西部530～610 m的矿体以及中部490 m以上的矿体；第6阶段为地下开采结束全部转为露天开采。通过数值模型得出了露天-地下协同开采期间，各开采阶段地表和采场产生的最大位移量、采场顶板产生的最大拉应力值以及最大压应力的位置和大小；并对露天开采时，井下采场、采空区顶板、边坡的位移和应力进行了监测和分析。结果表明，露天-地下协同开采期间，露天开采区形成的露天边坡和平台未出现明显的应力集中现象，露天边坡产生的位移、拉应力和剪应力值均较小，矿山露天及地下开采对最终边坡稳定性造成的影响较小，开采造成的位移和应力集中程度不会...     

铜山口铜矿露天边坡稳定性分析

铜山口铜矿是大冶有色金属公司下属的大型露天矿山,随着开采深度的增加,露天边坡高度越来越大,有必要对其安全性进行评估。结合边坡实际情况和地勘资料,在露天坑东南西北4个方位选取了10个典型剖面,使用极限平衡法计算了边坡在自重和地下水、爆破振动、地震、降雨4种组合工况下的安全系数,并使用FLAC3D进行了数值模拟验证。结果表明,边坡安全系数都大于许用安全系数1.2,即边坡整体是稳定的。     

用数值模拟法进行露天矿边坡稳定性分析

通过分析露天矿边坡二维有限差分模型，研究某露天铜矿边坡稳定性。所求得的结果与极限平衡法的研究结论相一致．在研究期间，为了确定地质不连续面的危险方位，进行了岩土工程测绘，在实验室测定了岩土工程性质。露天矿边坡数值模拟和极限平衡方法的分析表明，148m高的露天矿达波，采用60°总体边坡角是稳定的。     

大平掌铜矿露天采场滑坡体处置方法研究

开采过程中,大平掌铜矿露天采场东南部边坡顶部出现了局部裂缝,变形破坏范围大,程度深,局部出现了坍塌,给矿山安全生产造成了较大的隐患。通过对大平掌采场东南部露天滑坡体边坡的工程地质调查,确定造成滑坡的主要因素,提出3种处置方案。采用敏感分析法和正交试验设计,对采场东南部边坡稳定性进行了系统分析研究,并借助MicroMine软件对滑坡主轴方向所取剖面进行边坡岩土体参数反演分析,直观反映工程内部结构和分析结果。综合考虑本矿山所处地理位置、地震记录及矿山生产经营的需要,选出最优处置方案。采用最优方案进行处理后,大平掌矿东南部滑坡体得到有效控制。     

太平掌铜矿露天采场滑坡体处置方法研究

开采过程中,大平掌铜矿露天采场东南部边坡顶部出现了局部裂缝,变形破坏范围大,程度深,局部出现了坍塌,给矿山安全生产造成了较大的隐患。通过对大平掌采场东南部露天滑坡体边坡的工程地质调查,确定造成滑坡的主要因素,提出3种处置方案。采用敏感分析法和正交试验设计,对采场东南部边坡稳定性进行了系统分析研究,并借助MicroMine软件对滑坡主轴方向所取剖面进行边坡岩土体参数反演分析,直观反映工程内部结构和分析结果。综合考虑本矿山所处地理位置、地震记录及矿山生产经营的需要,选出最优处置方案。采用最优方案进行处理后,大平掌矿东南部滑坡体得到有效控制。     

超高海拔露天矿山爆破安全管理

超高海拔露天矿山与低海拔露天矿山环境差异较大,爆破施工的安全问题更加突出。以西藏巨龙铜业驱龙矿山为工程背景,围绕"人、机、料、法、环"等五方面因素进行分析,探讨了超高海拔露天矿山爆破施工过程中存在的突出安全问题,并提出了相应的安全管理措施。文章旨在提高超高海拔露天矿山爆破施工安全管理水平,促进民爆行业在高原地区的发展。     

滇中某磷矿露天采场边坡稳定性分析

针对某磷矿露天采场南帮上部为排土场的情况,采用Slide软件对露天矿山边帮5个典型剖面进行稳定性分析。结果显示,边坡安全系数满足Ⅲ级边坡稳定性要求,设计的最终露天采场边坡处于稳定状态。对露天采场边坡提出了地表水管理、边坡定期维护、建立边坡监测系统等措施,以确保露天采场边坡的安全,为矿山下一步的开采工作奠定基础。     

2种边坡雷达位移监测应用效果分析

为研究真实孔径和合成孔径边坡雷达在露天矿山边坡监测中的应用情况,介绍了边坡雷达原理和监测预警原理;从设备组成与部署方式、监测原理、扫描方式、监测单元、监测参数、监测数据等方面对比了2种雷达的特点;分析了2种雷达在露天矿山中边坡监测中的应用实例.结果表明:真实孔径和合成孔径边坡雷达都具有高精度、大范围、实时动态监测等特点...     

FLAC软件在某露天采场边坡稳定性分析中的应用

我国金属矿山中,露天矿山占有较大比例,该类矿山在开采过程后对边坡的稳定产生了较大的负面影响。以某露天矿山为例,利用FLAC软件,通过建立露天矿边坡数值模型,对露天采场边坡稳定性进行了分析,得出了露天采场边坡稳定性的定量化分析结果,对于该露天矿边坡灾害防治有一定的参考价值。     

边坡稳定性评价的组合赋权博弈论云化物元模型

针对露天矿山边坡工程稳定性具有模糊性和随机性特点,为解决研究过程中单一的主客观赋权法计算的权重失衡进行影响评估结果可靠性的问题,提出了博弈论与云化物元相结合的露天矿山边坡稳定性综合评价方法。从岩体力学性质、环境条件和工程条件3个方面,选取了12个因素,构建露天矿山边坡稳定性综合评价指标体系,建立边坡稳定性评估的博弈论-云化物元综合评估模型;将所建立的综合评价模型应用到3个露天矿山边坡稳定性评估中,采用G1法和改进CRITIC法分别计算指标主客观权重,并基于博弈论思想确定指标综合权重;根据云化物元模型原理,计算单指标关联度和综合关联度,基于最大隶属度准则,对边坡稳定性等级进行综合分析判断,并将评估结果与未确知测度和属性测度模型评估结果进行比较来验证模型准确性。研究表明,3个露天矿山边坡稳定性等级分别为Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅲ级,与实际情况相符,且3种评估模型评价结果完全一致,验证了博弈论-云化物元模型在露天矿山边坡稳定性评估的适用性。     

软破岩质高陡边坡治理方案优化研究

受不良工程地质条件、下部采矿活动及雨雪入渗等影响,曙光金铜矿露天边坡存在较为明显的蠕滑现象,导致多处台阶出现严重变形、开裂、下沉。通过边坡灾害体分析、边坡稳定性计算,并结合矿山实际情况,提出了5种边坡治理方案,分别为：①预应力长锚索+钢板方案;②喷锚网方案;③浆砌石挡墙+素喷方案;④预注浆固结方案;⑤微型桩+浆砌石挡墙方案。经多角度方案对比,最终选取了方案①与方案⑤相结合的综合治理方案。通过方案实施,取得了良好的边坡治理效果,保障了矿山安全生产,该矿山边坡治理的研究与分析可为类似条件软破岩质高陡边坡治理提供可借鉴的经验和依据。     

基于BP神经网络的露天边坡角预测

针对广东泥竹塘铁矿露天边坡稳定性问题,为了获得矿山的稳定露天边坡角,研究使用BP神经网络进行预测分析。在预测过程中,以边坡岩体质量系数、岩体综合抗压、抗拉强度、内聚力、结构面力学特性、边坡高度及岩体密度等7个指标为输入因子,综合国内矿山27组露天矿山现场数据,建立网络学习、训练样本库,从而实现泥竹塘铁矿稳定露天边坡角的预测。结果表明,露天边坡角的BP神经网络预测模型最大误差小于3%,训练输出误差较小,精度较高,得到的泥竹塘露天铁矿上盘最终边坡角的预测值为42.8°,上盘最终边坡角的预测值为40.1°。多年的生产实践表明,该预测成果与实际基本相符,可为今后类似工程提供参考。