结构面参数对顺层边坡破坏模式的影响规律

基于岩质顺层边坡的离散元仿真模型,研究了结构面各参数（黏聚力、内摩擦角、刚度、倾角、间距）对边坡稳定性的影响,明确了其对边坡安全系数及破坏模式的影响规律。采用正交试验的极差分析原理,探讨了各结构面参数对边坡稳定性影响的显著程度,明确了结构面各因素对边坡安全系数影响的显著顺序。研究表明,随着结构面强度的增大,边坡安全系数在一定范围内呈线性增长,且边坡的破坏模式从顺层滑移逐渐转变为滑移-弯曲破坏模式;随着结构面刚度和结构面间距的增加安全系数变化幅度很小,其最大变化率仅为6.6%和3.6%,边坡破坏模式主要为滑移式破坏。随着结构面倾角的增大边坡安全系数表现为减小-增大-减小的趋势,破坏模式由滑移式破坏变为滑移-溃曲破坏最后变为倾倒破坏;结构面黏聚力对边坡稳定性影响最大,结构面刚度影响最小。     

基于ABAQUS的边坡稳定性影响因素分析

为了分析不同因素与边坡稳定性的相互关系,借助了ABAQUS有限元模拟软件通过强度折减法,采用控制变量的方法建立了仿真模型,分析了弹性模量、容重、边坡高度、坡面角、粘聚力以及内摩擦角单因素变化对边坡稳定性的影响,得到了不同参数下安全系数随影响因素数值变化的规律。计算结果表明:弹性模量的变化对边坡的稳定性影响不大,岩土的容重、边坡高度和坡面角与边坡安全稳定系数呈线性负相关,岩土的粘聚力和内摩擦角与边坡安全稳定系数呈线性正相关。     

基于ANSYS模拟的边坡稳定性影响因素分析

逐一分析边坡稳定性的影响因素,在ANSYS模拟时利用强度折减,得出在仅改变这一参数时相应的安全系数,应用图表直观地反映了安全系数与这一参数的变化情况。并得出以下结果:容重、边坡高度以及边坡角度增加时边坡稳定性降低;粘聚力与内摩擦角增加时边坡稳定性增加;容重、边坡高度、边坡角、粘聚力、内摩擦角这5个参数对边坡的稳定性影响显著;弹性模量与泊松比对边坡稳定性的影响无明显的单调趋势,对边坡稳定性影响较小。     

露天转地下开采边坡稳定性概率分析

结合室内岩石力学实验,对岩石内聚力、内摩擦角等力学参数进行了统计分析,针对矿山工程现状进行了参数折减,实现了在采空区影响下的边坡稳定性分析。研究结果表明:选取截面边坡平均安全系数为0.75,失稳概率达到99.7%;边坡的失稳概率随着随机参数c、φ均值、变异系数的增大而减小,其中风化围岩带的内摩擦角φ变化对失稳概率的影响较为明显,在进行边坡稳定性分析时应考虑风化围岩带内聚力和内摩擦角力学参数的随机变化,以便更科学合理的进行安全评价。     

赣南某稀土矿边坡稳定性影响因素正交分析

为研究赣南某离子型稀土矿边坡稳定性影响因素,结合其他岩土边坡失稳因子以及赣南某离子型稀土矿原地浸矿开采实际,采用正交分析方法,从内摩擦角、黏聚力、浸矿液高度、容重进行对比分析,对边坡失稳因子的敏感性及交互性进行研究。结果表明:离子型稀土矿原地浸矿开采中,边坡稳定性安全系数随着内摩擦角、黏聚力增大而明显增大,随浸矿液高度增加而显著减小,随容重变化影响不大,浸矿液高度、内摩擦角、黏聚力、容重对于边坡稳定的敏感性依次减小,前三者对边坡稳定性影响最显著,而各参数交互作用对安全系数影响相当。结果为稀土矿边坡支护提供了理论指导依据。     

降雨入渗对砂质边坡变形和稳定性的影响

基于砂质边坡的数值仿真模型,研究了降雨入渗对边坡稳定性和变形的影响规律。研究发现:边坡安全系数随着降雨持续时间和强度的增大呈现降低的趋势,随着边坡角度、高度的增加而减小,随着内摩擦角、黏聚力的增加而增大;而边坡高度和坡角对边坡滑动深度影响较小;土体内摩擦角大的边坡容易发生浅层滑坡,黏聚力大的边坡容易发生深层滑坡。随着降雨持时的增加,在边坡坡脚位置水平位移产生突变,为边坡最容易剪切滑出位置。抗滑桩的抗剪承载力越大边坡安全系数就越大,但承载力大的抗滑桩会加深滑裂面的位置;抗滑桩在加固位置位于边坡中下部时的安全系数比设置在上部时增加2%~5%。因此,在不改变危险滑裂面的情况下,合理设计抗滑桩强度可以提高边坡安全系数。     

基于正交试验的露天矿含断层边坡敏感性分析

随着露天矿的不断开采,形成的边坡高度较大,而且矿区的工程地质条件相对比较复杂,边坡在采动过程中的稳定性问题变得日益突出。尤其是大部分的露天矿都存在断层,使得边坡体的变形破坏机制及稳定性问题变得极为复杂,对矿山人员以及安全的生产产生很大的危害。因此,将正交试验和数值模拟相结合,选取断层厚度、断层倾角、断层黏聚力、断层内摩擦角及断层的露头处距边坡距离5个因素进行分析。最后对模拟的结果进行多因素方差和相关性分析,得出影响边坡稳定性的主导因素和相关性因素。结果表明,断层相关参数对含断层岩质边坡稳定的影响程度为:断层倾角影响程度最大,断层内摩擦角其次,断层黏聚力较小,断层厚度及其露头距离边坡的距离影响程度较小。     

露天矿地表松散层边坡角寻优模型研究

露天矿地表松散层边坡角的确定是露天矿开采设计的基础研究工作,为矿山开采提供有效的安全保障。通过采用边坡极限平衡分析与回归正交试验相结合的方法,建立包括松散层厚度、粘结力、内摩擦角、边坡角和容重五个主要影响因素与边坡稳定性之间的回归模型,得出各影响因素及其交互作用对边坡稳定性的影响规律。通过回归模型的显著性、失拟性检验,对比相同参数条件下的回归模型与数值模拟计算值,结果表明:回归模型显著,拟合度高,计算结果具有较高的可信度。在此基础上,通过反解回归模型,得出任意许用安全系数下的地表松散层边坡角寻优模型。该模型通用性强,为露天矿边坡角寻优提供了一种新的方法。     

荷载作用下采场边坡稳定性及参数敏感性研究

为研究荷载作用下影响边坡稳定性因素的敏感性,以西南某露天矿边坡为研究对象,根据采场力学特性采用有限元模拟软件GeoStudio建立模型分析荷载作用下边坡稳定性、应力应变场以及渗流场变化情况。采用IBM SPSS Statistics数据分析软件建立正交表,利用极差和方差分析影响边坡稳定性各因素的敏感性。研究结果表明:自然工况下边坡Y方向存在应力梯度,坡面拐角出现应力集中,最大应变发生在坡脚位置;不断增加降雨,岩体孔隙水压力上升,降雨条件下边坡安全系数呈正态分布;各影响因素对边坡稳定性的敏感性由强到弱依次是坡顶荷载F、粘聚力C、内摩擦角φ、降雨时长T、重度γ。研究结果为采场边坡稳定性分析提供了理论支持,为采场边坡施工设计提供了参考。     

某露天煤矿边坡稳定性分析

经预测某露天矿最终帮坡角每提高1°,可多出煤60-70万t经济效益十分明显。因此对该露天矿顶帮边坡是否稳定、能否使生产计划安全顺利地进行这一问题进行分析显得尤为重要。通过对露天矿顶帮边坡的分析并应用ANSYS建立有限元模型求出边坡最终边坡角,再利用强度折减法及GEOSLOPE求出最终边坡角的安全系数,最后利用极限平衡软件对安全系数进行验证。     

考虑干湿循环效应的砂岩边坡稳定性研究

选取安徽某矿山具有典型代表性的砂岩进行了砂岩强度干湿循环室内试验, 对干湿循环作用下砂岩强度指标衰减的变化规律进行了初步探讨; 在此基础上, 结合砂岩干湿循环效应对砂岩边坡进行了稳定性分析。研究结果表明:随着干湿循环次数增加, 砂岩质量损失率、吸水率呈正相关关系, 这是导致岩石强度衰减的重要因素; 砂岩强度、弹性模量、粘聚力则呈负相关变化, 内摩擦角呈正相关关系, 无论曲线变化趋势是增大或者减小, 其变化幅度总是先大后小, 并最终会趋于稳定; 随着干湿循环次数增加, 边坡稳定性降低, 安全系数递减。研究结果可为相关边坡设计和防护的计算参数选取提供参考。     

基于ABAQUS的坡地边坡稳定性影响因素敏感性分析

为研究边坡体物理、力学参数对边坡稳定性的影响。结合某边坡工程实例,选取弹性模量、黏聚力、内摩擦角、重度、泊松比5个典型影响因素进行分析,通过SPSS数据分析软件设计正交实验,获得影响因素不同水平组合的实验组,运用大型通用有限元软件ABAQUS建立边坡模型,采用强度折减法进行数值模拟计算,获取边坡安全系数。将安全系数作为边坡稳定性评判标准,对实验结果进行极差分析,并将极差分析结果确定的因素敏感性与层次分析法确定的影响因素权重大小进行比较,最终得出2种分析方法计算得出的各因素敏感性大小基本一致。结果表明:同一边坡在工况相同时,黏聚力对边坡稳定性的影响最大,其次是内摩擦角,重度与泊松比次之,弹性模量的影响最小。     

用BP神经网络分析露天矿边坡的稳定性

影响露天矿边坡稳定性的因素十分复杂,有些因素对边坡的影响程度很难确定,用神经网络分析露天矿边坡的稳定性逐渐受到人们的重视.本文考虑了岩体的粘聚力、摩擦角、客重和水压力比对露天矿边坡稳定性的影响,并通过实例分析比较,说明BP神经网络方法用于露天矿边坡稳定性分析的可行性.     

基于有限元强度折减法的边坡安全系数的敏感性分析

随着边坡稳定性被广泛研究,对于边坡安全系数的敏感性分析具有重要意义。以均质边坡为例,探讨了岩土体抗剪强度参数以及屈服准则的选取对边坡安全系数的影响。通过边坡稳定性安全系数影响因素的敏感性分析,计算结果表明:1随着坡角的减缓,边坡安全系数逐步增大。2泊松比对安全系数影响不大,计算时可根据经验选取。3抗剪强度参数与安全系数呈正相关,并且具有一定线性关系。4不同的屈服准则得到的安全系数不同:不同屈服准则计算出的安全系数具有相对稳定性,也就是说随着内聚力的变化,不同屈服准则得到的安全系数的变化保持相对稳定。最后总结探讨了强度折减法获取边坡稳定性安全系数存在的问题,并针对这些问题,提出了作者的看法。     

基于GA-BP模型的露天矿边坡稳定性预测

针对现有研究方法在预测露天矿边坡稳定性时存在适用性不强和误差大的问题,基于遗传算法对BP神经网络进行改进,提出一种露天矿边坡稳定性预测模型。该模型以坡体容重、黏聚力、内摩擦角、边坡倾角、边坡高度和孔隙压力6个参数为输入变量,以安全系数为输出变量,随后利用该模型对露天矿边坡的实例进行分析,与传统BP神经网络预测模型性能进行比较。研究结果表明:GA-BP模型在进行露天矿边坡稳定性预测时效果好,具有误差小和计算精度高的优点,为准确预测露天矿边坡稳定性提供了一种新的方法。     

用神经网络分析露天矿边坡稳定性

影响露天矿边坡稳定性的因素十分复杂，有些因素对边坡的影响程度很难确定，用神经网络分析露天矿边坡的稳定性逐渐受到重视。考虑了岩体的结构面倾角、中间结构面长度、粘聚力、摩擦角、重度和水压力比对露天矿边坡稳定性的影响，并通过49个算例的分析比较，说明BP神经网络方法用于露天矿边坡稳定性分析的可行性。     

基于灰色关联度的露天矿边坡稳定性分析

为了对露天矿边坡稳定性进行客观研究,选取了黏聚力、内摩擦角、坡高、坡角、地应力5个影响边坡稳定性的因素构成评价指标体系,以边坡A、B、C的样本数据为参考,引进灰色关联度理论对露天矿边坡稳定性进行定量分析。结果表明:利用灰色关联度理论对样本A、B、C边坡稳定性的评价结果与露天矿实际情况一致,为今后露天矿边坡稳定性分析提供了一种新思路。     

煤层自燃对高陡露天矿边坡稳定性的影响与防治对策北大核心

为了探究煤层自燃过程对边坡稳定性的影响,以河曲露天煤矿为工程背景,借助于有限差分数值软件FLAC^(3D)模拟再现了煤层不同自燃深度下边坡片帮滑移过程,分析了传统灭火方法在河曲露天矿应用的不足之处,提出了挂网锚喷这一更加适用于河曲露天矿工程特点的边坡防灭火方法。结果表明:露天矿两非工作帮现状边坡安全系数均高于设计规范要求的安全储备系数,满足安全生产的要求;露天矿边坡位移值随着煤层自燃范围的扩大逐渐增加,而安全系数随着煤层自燃范围的扩大而逐渐减小,且均呈二次函数规律;边坡体中应变集中带范围随着煤层自燃程度的增加而逐渐增大,煤层自燃引起的边坡失稳是煤层上部岩体"悬臂梁"损伤渐进累积破断引起的边坡整体滑坡过程。     

煤层开采对边坡稳定性的动态影响研究

为了研究煤层开采过程中对边坡稳定性的影响,采用强度折减法对采动条件下不同物理力学参数的边坡稳定性进行了计算和分析,得到了边坡粘聚力c不同折减百分比下安全系数的大小。采用莫尔-库伦强度准则对ANSYS软件计算得到的各节点的应力进行判断分析,得出了边坡不同物理力学参数下的塑性区和滑动面位置。研究结果表明,采动对边坡的扰动程度越大,边坡的物理力学参数降低越多,所对应的安全系数也就越小,在一定范围内安全系数与粘聚力c的折减百分比成线性变化。     

基于ABAQUS的深凹露天矿边坡设计优化

随着露天矿山开采深度的增加,边坡高度逐年加大,逐步形成高陡露天边坡,其采掘生产条件越来越差,采场破坏的概率和边坡安全维护的难度越来越大,给矿区生产和生活带来了巨大的危害和经济损失。露天矿山最终边坡角是影响矿山投资、成本及生产安全的重要因素,边坡角的确定直接影响露天境界剥采比的确定,最终影响到露天矿整个生产过程中的经济效益。因此,确定一个安全、经济的边坡角非常必要。本文利用ABAQUS对边坡进行力学分析,计算不同边坡角时边坡的安全系数,通过安全系数来得到一个优化的边坡角。