昆阳磷矿采掘场与排土场边坡稳定性分析

通过理论分析、现场调研、数值计算分析等方法,对昆阳磷矿采掘场与排土场的边坡稳定性进行了分析。结果表明:1自燃区域采掘场最终帮坡角为38°时,边坡稳定系数为1.24,端帮最终帮坡角为40°时,边坡基本稳定,其余部位的最终帮坡角为32°时,边坡稳定系数为1.25;2露天矿外排土场的排弃高度为60 m,最终帮坡角为22°时,边坡稳定系数为1.26,内排土场的排弃高度为100 m,最终边坡角为22°时,边坡稳定系数为1.28。上述分析成果对于确保昆阳磷矿安全生产有一定的参考价值。     

平朔东露天矿局部超高段排土边坡稳定性研究

平朔东露天矿开采过程中,由于各种因素影响,经常会造成最下部煤台阶推进滞后,导致内排土场跟进慢,排土空间紧张;合理提高内排土场排土台阶高度,可有效缓解排土空间紧张问题,同时可降低卡车运距与排土场排土重心高度;通过分析自变量内排土场基底倾角与平盘宽度,得出超高段排土时局部边坡与整体边坡稳定临界参数。实践表明：基底倾角在-8°～8°时,边坡稳定性对倾角敏感性差,对平盘宽度敏感性高;当内排土场最下部平盘超高段排土段高为120 m时,平盘宽度≥40 m时,可保证边坡整体稳定;平盘宽度≥60 m时,可保证局部超高段边坡稳定。     

伊敏露天矿内排土场排土参数优化研究

为解决伊敏露天矿地下水渗流对排土场边坡稳定的影响,采用Geo-Studio 2007 SEEP/W软件分析矿东端帮201605剖面的土体渗流规律,确定了各岩层的岩性及渗透参数。以此为基础,利用极限平衡分析方法优化了排土参数:排土场最小工作平盘宽度由95 m缩小至90 m,总体边坡角由11°增大至12°,排土容量增加约3 000万m~3。实践表明,优化参数有效保障排土场边坡的稳定性。     

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。     

倾斜基底排土稳定分析及边坡角优化

针对倾斜基底排土及排土场稳定性问题,以黑山露天煤矿北帮倾角15°～17°基底为工程背景,开展了排土方案与稳定性研究;分析了倾斜基底排土变形特征与滑动模式;开展倾斜基底15 m单台阶排土、组合台阶排土及最优排土角度分析研究;根据运输道路宽度与排土收纳能力,选取最优排土方案。结果表明：组合台阶宽度>20 m,排土台阶之间互不影响;排土边坡角<21°,边坡整体稳定性大于1.3;最终方案组合为台阶距离20 m,边坡角20.2°。     

胜利西二号露天矿内排土场边坡稳定分析

通过对影响胜利西二号露天煤矿内排土场边坡稳定因素分析,确立可能的滑坡模式。运用Bishop法、剩余推力法,定量分析了不同排土场基底形态、不同排弃高度和不同边坡角条件下的排土场边坡稳定性。结果表明:影响内排土场边坡稳定性的因素主要有基底形态、排弃物料和基底岩层的物理力学性质、大气降水以及边坡形态。当基底岩层倾角3°时,排弃高度130 m,其稳定性边坡角为12°。     

塔尔煤田Ⅱ区块露天矿外排土场边坡形态优化

为了解决露天煤矿外排土场边坡形态优化问题,基于逐水平形态优化理论,提出了外排土场边坡形态优化方法;以塔尔煤田Ⅱ区块露天矿外排土场边坡为工程背景,综合采用刚体极限平衡法与数值模拟技术,分析了原设计外排土场各帮边坡稳定性,对外排土场各帮边坡形态进行了优化,并分析了外排土场形态优化带来的经济效益。结果表明：外排土场各帮边坡+100 m水平设计平盘宽度为25 m,+120 m水平设计平盘宽度为20 m,新设计参数的外排土场比原设计参数的外排土场可多容纳9.16 Mm³的排弃物料,实现了在保证安全的前提下最大限度提高外排土场收容能力。     

元宝山露天煤矿内排土场边坡稳定性分析及参数优化

主要研究了元宝山露天煤矿内排土场的工程地质特征,分析了内排土场滑坡的破坏模式,确定了满足河流通过的内排土场稳定系数,利用刚体极限平衡法对不同排弃平盘宽度的内排土场稳定性进行分析,确定了最优排弃平盘宽度为55 m。     

露天矿排土场堆置参数优化

设计合理的排土场堆置参数可以达到降低露天矿的排岩成本并保持排土场的稳定性的目的。在建立通用的堆置参数优化的多目标规划模型基础上,结合国内某露天矿实际情况,首先确立单排岩台阶稳定性、总排土场的稳定性与堆置参数的关系,之后在考虑碎岩的运输过程及排土场随排弃任务推进的空间几何演化规律下,建立排岩工作的运输成本及管理费用与堆置参数的函数关系表达式,从而得到该矿以排土场稳定性及排岩成本为优化目标的排土场堆置参数优选模型;对该模型求解得到最佳的排土场堆置参数：台阶数目为4,平盘宽度取最小平盘宽度57 m,单个排岩台阶高度30 m,排土场总堆置高度为120 m,排土场边坡角为26°,该结果与矿山实际情况相符合。     

露天矿顺倾软弱基底内排土场边坡空间形态优化

针对顺倾软弱基底内排土场边坡的空间形态问题,以白音华三号露天矿为工程背景,基于刚体极限平衡与三维数值模拟的手段,分析了内排角度及内排土场发展至不同工程位置对内排土场边坡稳定性的影响。研究结果表明:白音华三号露天矿内排土场边坡滑坡机理为基底弱层在排弃物料自身重力作用下产生塑性屈服,与排弃物料内部产生的滑面贯通,形成以剪切圆弧为侧界面、基底弱层为底界面的切层-顺层滑动;内排土场边坡参数为内排推进距离1 000 m,内排角度14°,平盘宽度67 m时满足安全要求;顺倾软弱基底内排土场边坡随着内排边坡角的减小及推进距离的增加,内排土场边坡稳定性近线性增加,且内排边坡角对边坡稳定性的影响较显著,据此可确定顺倾软弱基底内排土场边坡的空间形态。