露天矿排土场散体岩土抗剪强度指标试验方案研究

通过现场对露天矿排土场散体岩土容重、块度组成、自然安息角的原位测试,在实验室制备细粒级试样进行大型直剪试验,根据室内试验结果及现场测试成果,计算混合粒级散体岩土的抗剪强度指标,为排土场稳定性评价提供基础数据。该试验方案为获取露天矿排土场散体岩土抗剪强度指标提供了一种新的思路,并在工程实践中得到了很好的应用。     

基于数值模拟的露天矿排土场高陡边坡稳定性分析与治理

受不良工程地质条件、降雨、历史上无序排土等客观因素影响，广东省大宝山矿李屋排土场高陡边坡极易产生滑坡、泥石流等安全事故。为充分保障矿山安全生产，采用多种数值分析方法相结合的手段对李屋排土场边坡稳定性进行了综合分析。通过现场实地调研与试验研究确定了排土场边坡岩体力学参数，利用Slide软件对排土场二维模型进行数值模拟，对失稳边坡进行堆置参数优化，采用Geostudio以及FLAC3D软件进行了进一步计算校核，多角度定量分析了排土场稳定性状态并最终提出了相应的稳坡措施。结果表明，3-3剖面安全系数不满足规范要求，边坡产生滑坡的风险较大；FLAC3D、Geostudio与Slide的模拟结果较一致，多种模拟手段相结合的分析方法准确且合理。最终根据模拟结果提出了“分台阶排土+堆置反压平台”的治理措施，为矿山开采提供了安全保障，同时也为露天矿排土场稳定性分析提供了技术指导。     

排土场物料抗剪强度参数反演分析应用研究

排土场堆积物料力学参数的合理确定是准确评价排土场稳定性和进行排土场灾害防治控制一项关键工作。由于排土物料的复杂性,使排土场散体强度参数的合理取值成为困扰岩土工程界的难题。本文以某矿山排土场所存在的一个现状临界滑坡为依托,采用参数反演方法验算某矿山排土场物料综合抗剪强度,从而为分析该矿山排土场边坡稳定性提供准确的参数。     

排土场散体物料抗剪强度的安全系数反演分析

在初步判断排土场边坡所处的稳定状态的基础上设定一个安全系数,利用安全系数反演计算排土场散体物料的抗剪强度参数。以常用的Bishop圆弧法和余推力折线法作为排土场边坡稳定性计算的基本方法,构建非线性方程组,迭代求解,同时反演出排土场散体物料的抗剪强度参数。针对西南地区某个大型露天矿排土场边坡进行了实际反演分析,得出：含第四系表土较多的细粒散体岩石,反分析黏聚力c比三轴试验小0.026 MPa,而摩擦角φ则大3.94°;以粗粒土为主的坚硬辉长岩,反分析黏聚力c比三轴试验大0.021 MPa,而摩擦角φ则小4.06°。虽然2种散体岩土反演分析与试验结果都有差异,但是通过安全系数反演分析的结果,更能从整体上把握排土场散体物料的力学强度参数。该方法不像室内试验和现场试验那样受排土散体物料不均匀和离散性的影响,同时获得的抗剪强度参数可以作为后期动态排土规划稳定性分析的依据。     

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。     

石宝铁矿排土场稳定性研究

露天矿山排土场的稳定性严重影响着企业的安全生产。通过试验确定石宝铁矿4个地层的岩土体物理力学参数,结合由类比法所得的排土场堆置体的物理力学参数确定排土场的单台阶最大堆置高度为45 m,在综合分析排土场的灾害形式后,选取了3个特征面作为分析对象,借助Slide软件对边坡和地层进行建模,同时利用3种方法对其进行最危险面搜索计算,计算结果表明,排土场边坡最终处于稳定状态,为企业的安全生产提供了保障。     

矿山排土场软弱基底控制技术应用研究

针对矿山排土场普遍存在的软弱基底承载力不够、易产生液化滑坡风险的问题，以刚果(金)SICOMINES铜钴矿排土场为工程背景，采用现场调查、工程地质勘察、现场及室内试验、理论计算以及数值模拟相结合的方法，对排土场堆置高度、固结沉降、安全系数及软弱基底控制方法展开了研究。得出了软弱基底条件下矿山排土堆置过程中的最大堆置高度、固结沉降规律、各区域安全系数及潜在滑动面分布。在此基础上提出了“抛石挤淤、外围截水、优化排土”的软弱基底控制措施。治理措施实施后，排土场安全系数提高了5%～8%,研究成果可为矿山排土场软弱基底控制提供理论指导与技术支撑。     

珲春紫金曙光铜矿外排土场边坡稳定性研究

为使珲春曙光金铜矿外排土场在保证边坡稳定的前提下最大限度增容,通过现场勘查、室内试验、反分析等手段确定排土场岩土体参数。利用极限平衡方法对排土场稳定性进行评价,提出增容方案及排土场稳定性防治措施。     

七宝山金矿排土场稳定性分析

通过对七宝山金矿排土场进行散体物理力学实验,研究了该排土场混合粒级散体岩土颗粒大小分配规律和直剪峰值剪应力与正应力关系,并计算得出排土场混合散体岩土的强度参数c、φ值。并采用极限平衡数值模拟分析方法对排土场的稳定性进行分析,得出3种受力工况情况下的排土场现状边坡的稳定状态。     

基于颗粒流理论的露天矿排土场稳定性分析

以某露天矿排土场为研究背景,利用颗粒流理论及PFC2D程序,深入分析排土场变形、破坏规律及其稳定性。研究结果表明:①在地基承载力较好的情况下,排土场滑坡呈沿堆置体内部及地基表层的多方式组合形式,滑动面在堆置体内呈近似圆弧形状;②排土场滑体中,安全平台上部颗粒变形活动较为活跃,稳定性较差;③安全平台的设置,是控制排土场变形破坏的有效手段。研究表明,颗粒流技术为分析排土场稳定性问题提供了一种新的思路。     

金堆城排土场安全稳定性分析评价

爆破震动产生的震动波通过岩土介质传播,降低堆积体岩体的黏聚力,造成岩石破裂,岩体变形或位移,导致排土场边坡局部或整体破坏,降低排土场的稳定性,给矿山生产带来安全隐患。采用Geo-studio岩土分析软件,从静力和动力两个方面对金堆城排土场的安全稳定性进行了分析评价,以确保矿山安全生产。     

弓长岭铁矿排土场边坡稳定性评价

露天采矿剥离岩土的排弃和排土场的形成,关系到矿山生产安全和人员生命财产安全.排土场稳定性是露天矿安全评价的核心内容,也是矿山安全管理的重点.以弓长岭露天铁矿大阳沟排土场边坡为例,在岩土工程勘察和物理力学性质分析基础上,通过极限平衡法和有限单元法相结合,对排土场边坡危险剖面在正常工况和降雨入渗工况下的稳定性进行计算,剖析排土场坡体稳定特征,所得结论对现场排土场具有重要的指导价值和现实意义.     

基于堆置效应的排土场稳定性分析

为研究不同堆置方式的适用性,认识不同堆置方式时空效应对排土场稳定性的影响,以不同堆置方式形成的排土场概化模型为分析基础,研究排土场各区域堆置过程中安全系数的变化规律。研究结果表明,压坡脚式排土场适用于凹形山谷地区,堆置时应利用山谷的夹持效应,及时对坡脚进行加固;覆盖式排土场有较高的安全系数,适用性广,工程中应注意验算终了台阶的安全系数;工程中可灵活组合压坡脚式与覆盖式两种堆置方式,合理利用夹持效应、坡脚阻滑等空间效应,促进排土场的稳定堆置。研究成果对排土场的堆置稳定分析具有理论与实际意义。     

弓长岭露天铁矿排土场稳定性分析及参数优化

露天矿排土场稳定性关系着矿山生产安全和人员生命财产安全,是矿山安全管理的重点。为了更全面准确地了解排土场边坡稳定性情况,提高排土场容量和稳定性。运用极限平衡法和有限差分法的原理,对弓长岭某排土场在正常工况下的稳定性进行分析计算,剖析排土场破坏机理,并利用MATLAB优化工具箱对排土参数进行优化。得出如下结论:正常工况下,排土场边坡整体处于稳定状态;滑坡模式为上部受拉剪破坏,圆弧滑面至表土层,沿表土层剪切破坏;定量得出该排土场边坡角、台阶高度与稳定性系数关系式:Fs=2.5528-0.0239x1-0.0122x2,并得出边坡最优化参数。     

阴湾排土场增高扩容稳定性研究

在广泛收集研究区内以往研究成果的基础上,通过对阴湾排土场基底钻探勘察和室内岩土物理力学参数试验研究,采用极限平衡理论和数值模拟方法对阴湾排土场增高扩容后的边坡稳定性进行了研究。对排土参数进行了优化分析,对排土场堆载基底承载力进行了数值模拟监测分析。监测结果显示,按推荐的排土参数排土,排土场基底承载力不会发生突变与破坏。     

都龙锡矿排土场松散岩土体原位直剪试验研究

介绍了都龙锡矿排土场主要是由采场爆破的岩石堆排而成,通过现场原位直剪试验,获得了排土场松散岩土体直接剪切时的剪应力-水平位移关系曲线,为矿山排土场边坡稳定性评价提供了较为真实的抗剪强度参数。     

基于FLAC~(3D)复合排土场边坡动态破坏过程研究

为了从本质上揭示复合排土场边坡动态变形与破坏过程,通过工程地质钻探,准确掌握地层及软弱岩层分布特点,通过室内科学试验,准确获得岩土体物理力学指标,在此基础之上,运用理论分析及FLAC~(3D)数值模拟对复合排土场边坡动态变形与破坏规律进行了科学的研究,科学地分析了复合排土场边坡动态变形与破坏过程。     

降雨入渗条件下大型排土场边坡稳定性分析

为研究降雨入渗条件下排土场边坡稳定性,以某大型排土场为工程背景,通过室内土-岩散体渗透试验与直剪试验获取岩土堆积体力学参数。借助有限元软件,采用应力-渗流-边坡耦合模拟分析该排土场边坡在最大降雨量为360 mm/d,降雨时长分别为6 h、12 h、18 h与24 h条件下的排土场孔隙水压力与地下水位渗流场分布特征。研究了不同降雨时长下的安全系数时变规律,研究成果可为类似排土场的边坡稳定性评价提供参考。     

基于ANSYS-FLAC~(3D)的采空区稳定性分析数值模拟研究

在现场调查、空区实测、室内岩石力学试验及岩体物理力学参数折减的基础上,建立采空区三维可视化模型,利用ANSYS软件转换建立地质模型及三维数值分析模型,再利用岩土工程软件FLAC~(3D)对采空区稳定性进行计算和分析评价,得出采空区稳定性状况及存在安全隐患的区域,为矿山根据采空区的稳定性状况和所划分的稳定性等级进行分类治理提供了科学依据。     

尾矿库条件下排土场稳定性分析及治理研究

排土场的稳定性不仅与岩土物料的力学性质、排土工艺、排土场参数、地表水和地下水等因素有关,而且受基底岩土性质的影响较大。将部分或全部基底为尾矿坝的排土场定义为尾矿库条件下排土场。以某尾矿库条件下排土场为工程实例,借助SURPAC和FLAC3D软件建立该排土场的三维地质模型,采用试验的方法获得各组别岩土的物理力学参数;再借助FLAC3D软件分析或计算现状边坡的稳定性和安全系数。结果表明,排土场的边坡存在两处滑移风险区,降雨工况条件下边坡的安全系数为1.10,安全系数储备不足。制定了“滑移风险区卸荷+完善内部排水系统”的排土场治理方案,运用FLAC3D计算治理后排土场的安全系数,计算结果表明,治理方案实施后,排土场的边坡安全系数得到较大的提升,即治理方案的实施可提高排土场稳定性。