青海某露天矿边坡稳定性研究

青海某露天矿位于青海省西部东昆仑山脉西段,柴达木盆地南缘。矿体严格受镁铁-超镁铁杂岩体的控制,矿体产状与岩体基本一致,呈北东东向展布,走向长1 680 m,平均厚度85 m,平均倾角20°。设计采用露天开采,西南部露天开采非工作帮最终边坡角达到48°,通过三维建模和数值模拟对该露天矿边坡稳定性进行分析研究。结果表明,该矿山露天开采终了边坡中下部有发生圆弧型破坏的可能,在生产过程中存在安全隐患,需要采取加固措施。本文的研究为该矿山后期露天采场边坡加固提供理论依据。     

高陡露天边坡运动损害规律研究

随着越来越多的露天矿山转入深凹露天开采,高陡边坡岩体运动损害规律研究越来越受到人们所认识和重视。通过对边坡岩体内部位移监测找出了边坡内部岩体的变形规律,采用三维有限元数值模拟软件ANSYS建立了金堆城小北露天采场的有限元模型,计算并分析了边坡岩体的应力分布状态。对于高陡露天边坡岩体运动损害规律的探索,该研究方法具有一定的借鉴意义。     

我国露天开采及其存在的主要工程地质问题

由于露天开采的发展,边坡的变形破坏日益增加。本文根据我国露天开采的实践,概叙了目前我国露天开采的现状,总结了露天开采工业的特点,主要是各类露天矿开采的发展极不平衡;露天矿的规模及开采深度较小及边坡的变形破坏愈来愈多。边坡的变形破坏,其基本原因在于受露天矿的各种工程地质因素的影响。露天矿的主要工程地质问题包括:矿区的地应力状态,特别是区域性地质构造应力场对露天边坡的稳定性具总体的控制作用;复杂的或比较复杂的岩体结构及岩层组合的介质结构特性,受地下开采影响的移动岩体上的露天开采问题及溶蚀岩体中的露天开采问题;以及显著影响露天坑边坡稳定性的地下水问题等。同时分析了由露天开采而引起的各种环境工程地质问题。这些对露天开采及露天矿边坡的稳定性评价具有一定的参考价值及实际意义。     

露天矿边坡岩体应力的有限元法分析

随着新建露天开采矿山比重的增大和已投产露天开采矿山向深部的延伸,对露天矿边坡岩体稳定性的研究工作不断地提出了更高的要求。以土力学方法为基础,采用极限平衡法、赤平极射投影法、图解分析法等来解决土壤和软质岩石边坡是比较合适的;但是,当使用这类方法来研究既不是完全的弹性体,也不是完全塑性体的岩体时,就不行了。对于这样复杂的问题,一方面要求进行必要的简化,另一方面要求全面地进行研究。近年来,有限元法已成为结构分析的一     

开挖对岩体稳态的扰动与活化分析

本文将结合矿山开采实例与变形特点 ,研究和探讨在先期进行地下开采条件下 ,在其影响域内继续进行露天开采所诱发原平衡体的复活特点与边坡岩体的滑移机制及其变形规律。     

采用矿山工程的专门工艺保证露天矿边坡和排土场的稳定性

由于矿床露天开采的深度不断增大,矿山剥岩量愈来愈多,保证露天矿边坡和排土场稳定已成为特别迫切的问题。要顺利解决这些问题,不考虑矿山工程的工艺是办不到的。为保证边坡的长期稳定,必须按照露天矿边界岩体的物理力学性质和结构-构造特性以及边界爆破与工艺爆破的参数,采用专门的工艺形成露天矿极限境界上的台阶。该     

高陡矿山边坡稳定性动态分析及工程应用研究

露天开采形成的矿山边坡岩体的力学特性和稳定状态具有显著的动态特征,因此,传统的确定性分析方法难以获得可靠的稳定性分析结果。为此,结合边坡岩体的变形监测信息,提出了矿山边坡稳定性动态分析技术。为了进行边坡稳定性的动态分析,首先在边坡坡面布设一定数量的变形监测点,进行边坡变形监测。然后,根据矿山实际开采情况(坡高、坡角和地质构造),建立对应于当前开采状况的数值分析模型,并基于监测位移与计算位移之差最小为准则,进行等效边坡岩体参数的模式识别。最后,根据所获得的等效参数,进行当前边坡的稳定性评价或未来开采的稳定性预测。     

地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析

某露天矿为地下转露天开采,在复杂工程地质条件和原地下采空区的综合影响下,露天边坡极易发生塌陷、台阶失稳等灾害,严重威胁露天矿安全生产。为研究地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡的岩体变形破坏规律,结合实际地质条件,利用Dimine-Midas/GTS NX耦合建立大型露天矿三维工程地质模型,并进行稳定性计算分析。分析结果表明:地下采空区顶板变形量较小,对露天矿边坡影响不大;南部强风化岩区域边坡位移量较大,边坡有向外"滑动"的趋势;开挖至-180m平台时,边坡安全系数降至临界值,并出现塑性区开始贯通坡脚现象;综合分析得出该矿山开采的临界水平为-180m平台。通过对该实例工程边坡的破坏机制分析,揭示了边坡变形破坏的主要因素,并为后续边坡治理提供理论指导。     

露天转地下开采边坡岩体滑移规律研究

采用数值模拟方法,研究了地下采动对边坡岩体变形的影响特点与规律,并结合海南铁矿石碌矿区露天转地下开采具体的采矿方法进行分析,从中探索在先期露天开采并形成一定边坡规模条件下,在其下部继续进行地下开采后,边坡岩体的应力应变、变形破坏机制,以便为该矿山或者类似矿山的后续采矿设计以及安全生产提供一定的理论依据.     

井工露天同期采动下边坡岩体变形机制的模拟试验研究

在井工露天同期开采条件下，且露天边坡位于井工采动影响范围内，边坡岩体的变形与破坏，受两种开采的共同影响，因而岩体的变形与破坏机制不同于单一露天开采条件下的边坡变形。笔者就此问题进行了底面模型摩擦试验研究，为矿山边坡变形分析和采矿设计提供理论基础和科学依据。     

山达克南矿段露天坑深部扩帮开采技术研究

山达克南矿段露天开采至末期,资源枯竭,但下部边帮和底部还残留有部分矿体,其中部分矿体具有露天开采的价值。为了维持矿山生产,延长矿山服务年限,开展了边坡稳定性和扩帮技术研究,开采残留资源。扩帮开采境界圈定结果：最高扩帮标高734 m,扩帮后露天底标高578 m,最终边坡角45°～49°,最大采深达到396 m。境界内矿岩总量为830.45万t,平均剥采比0.386 t/t。此扩帮方案的有效实施,提高了矿山经济效益,延长了矿山服务年限。     

露天矿岩质边坡生态重建技术研究现状及发展趋势

我国约有80%的矿产资源需要通过露天开采的形式来开发,矿山开采后形成的裸露边坡成为制约矿区生态恢复与重建的关键点。因此,开展露天矿岩质边坡生态恢复与重建的研究工作,对于实现我国绿色矿山建设具有重要的推动作用。在收集国内外相关研究资料的基础上,对岩体结构数字识别和岩质边坡生态重建技术进行了综述,对国内外研究现状进行了回顾与分析,进而总结了相关技术特点及其优缺点。指出在露天矿岩质边坡生态重建过程中,需在矿区地质、气候、土壤、生物、开采现状等调查的基础上,充分考虑边坡高度、坡面角、岩体空间结构几何信息、岩体风化程度及岩体质量等级对生态重建方案选取的影响,提出基于岩体结构数字识别的露天矿岩质边坡生态重建技术。对坡面适生植物筛选与生态系统长期稳定性、低成本岩质边坡植生基材的研制与开发、坡面—植生基质—根系统一体的相互作用机理及其整体力学稳定性等方面进行了展望。     

我国非煤露天矿山大中型边坡安全现状及对策

矿山的安全生产对国家的形象非常敏感，也是受到国内外关注的大事，金属非金属矿山安全形势不容乐观，矿山事故频发。我国露天开采的产量所占的比重相当大，其中有近40%露天边坡不同程度存在边坡稳定性问题，金属非金属露天矿山大中型边坡灾害较为严重。我国金属非金属露天矿山大中型边坡高度大，边坡工程地质条件复杂，随着采深的加大，边坡稳定问题有日趋严重的趋势，边坡滑坡等灾害已经成为危及矿山安全生产和人民生命财产安全的重大灾害。通过调查数据的归纳和总结，分析我国金属非金属露天矿山大中型边坡灾害现状，并提出具体的对策。     

临帮修边爆破控制技术在风化破碎岩体中的应用

为有效控制某矿山露天开采爆破振动对风化破碎边坡的影响,通过对比分析确定采用5 m台阶进行修边爆破,采用2排孔控制,爆破宽度为10~12 m;通过优化爆破参数,确定间排距为4 m×4 m,使得露天开采炸药平均单耗由原来的0.4 kg/m3下降为0.32 kg/m3,爆破大块率控制在0.5%左右;生产实践表明,爆破效果良好,较好地控制了露天边坡的稳定。     

露天矿露井协调开采边坡变形破坏机理研究

露天矿开采诱发滑坡是采矿工程中经常出现的重大工程地质问题之一,矿区滑坡集普遍性、危害性和特殊性于一体。某露天矿采用露天与井工协调开采,其露天开采边坡的变形机理与稳定性研究对开采方案设计和地质灾害防治具有重要意义。本文采用FLAC数值计算方法,研究了某露天矿边坡变形破坏机理,确定了该露天矿南帮在应用露井协调开采下边坡变形破坏机理。结果表明,当露天开采后进行地下开采时,地下开挖对边坡岩体变形破裂过程的影响表现为岩体失效变形和结构破损进程的加剧,其煤层覆岩的变形破坏规律随着煤层埋深的增加以及边坡保护煤柱的缩短而变化,因地下回采所造成的边坡岩体偏态沉降的变形移动范围将进一步偏向边坡临空面方向一侧。     

深凹矿山边坡局部破坏治理方法与应用

深凹矿山边坡的局部破坏是常见的矿山病害,在露天开采深度和矿山服务年限不断提高的条件下,边坡局部破坏有规模加大、频率提高、危害性更强的趋势,妨碍了矿山正常生产影响经济效益,对矿山边坡整体的稳定性能产生削弱作用。随着对岩石细观破裂特征和岩石损伤断裂过程的研究成为现代岩石力学重点,矿山边坡加固技术更注重岩体赋存的地质条件和人为扰动下岩体蠕变变形,同时在长期使用条件下矿山边坡兼具的运输服务功能也应加以重视。针对山东黄金归来庄矿业有限公司露天采场矿坑东帮①号矿体滑坡治理情况,结合露天采场地质条件用传统的地质结构面分析方法分析滑坡原因,然后引入开挖损伤区的概念并结合①号矿体成因定性分析了边坡岩体松动破坏机理,提出来一种主被动加固方式相结合的方法。通过计算主动土压力和假定横梁为集中力作用下两端自由的弹性地基梁,得到预应力锚索框架支护参数,按照工程类比法确定微型桩布置方式。实践证明,本方法确保了滑坡体上方运输道路的正常使用又为露天矿山向深部开采提供了保障,为类似矿山局部破坏治理提供了一条思路     

基于岩体结构数字识别技术的露天矿山边坡生态修复方案优选

露天矿边坡生态恢复是绿色矿山建设的重要组成部分,目前露天矿山边坡生态修复方案选取存在影响因素多、方案配置差和评价体系不健全的问题,开展露天矿边坡生态修复方案优选研究,对于我国绿色 矿山建设具有重要的推动作用。以铜山口矿山露天边坡为研究对象,采用三维重构和理论分析相结合的方法,利用高精度三维激光扫描技术,构建了铜山口矿山地表精细化数字模型,结合矿山边坡工程地质情况进行 边坡分区研究,得到7个边坡分区图;基于岩体结构数字识别技术获得各分区的边坡角度、高度和岩体节理裂隙密度参数,采用岩体BQ分类法对各个分区进行了岩体质量分级评价,结果表明：5区和7区边坡岩体质量等 级为Ⅰ级,1、2、4、6区边坡为Ⅱ级,3区边坡等级为Ⅲ级。在此基础上围绕边坡分区的岩体质量分级开展了边坡生态修复方案优选,研究表明：5区和7区边坡推荐采用厚层基材喷播技术,1、2、4、6区边坡推荐采用 三维网植被技术,3区边坡推荐采用客土喷播技术。上述分析进一步表明：通过采用岩体结构数字识别技术实现边坡科学分区、实现各区生态修复方案优选的方法,对于提高露天矿山边坡生态修复工作效率和质量有一 定的参考价值。     

采空区赋存条件下露天开采边坡参数优化研究

为研究某矿山地下采空区对露天边坡稳定性的影响,科学合理地确定矿山地下转露天开采工程最优终了边坡角。采用FLAC^3D数值模拟软件建立了矿山东部分区和西部分区的边坡力学模型,通过模拟计算得出了边坡岩体的位移和塑性区分布情况。结果表明,采空区对东部分区上盘边坡稳定性影响较大,对东部分区下盘边坡和西部分区上、下盘边坡稳定性影响较小。基于极限平衡法,对露天终了边坡角进行优选,最终得出上盘边坡最优边坡角为37°,下盘边坡最优边坡角为41°。     

黄石地区露天矿山边坡分类及其生态修复应用

湖北省黄石地区矿产资源丰富,露天开采矿山众多,存在大量亟待生态修复治理的边坡。根据边坡的岩体岩性、岩体结构类型、坡度、坡向、坡高的组合关系,将黄石地区的露天矿山边坡划分为难治理型、较难治理型、较易治理型、易治理型四类,指出岩质、整体状和块状结构、陡坡及以上、顺层坡、高及超高边坡的生态修复难度较大。露天矿山边坡的类型及生态修复难易程度不同,应本着技术可行性、经济合理性、施工便利性原则,因地制宜地制订生态修复治理方案,以达到修复效果和经济性的协调统一。     

基于边坡稳定性研究的露天开采境界优化

露天开采境界的圈定是整个露天矿山开采设计的基础。以刚果(金)某铜钴矿露天采场为研究对象,针对这种矿石价值高、品位高,但是服务年限短、开采技术难度大的露天矿山,从安全及经济效益角度出发,提出了基于边坡稳定性分析的"矿体三维模型构建-边坡稳定性研究-资源量估算-境界优化-采矿设计"的露天开采境界优化方法,在确保边坡稳定的基础之上,尽可能多开采矿石,提高矿山开采的经济效益。优化后的新境界将原设计的露天坑底向下延伸了2个台阶(24 m),多采出矿量约181.14×10~4 t,延长矿山服务年限近2年;同时,提高了整体边坡角,减少了废石剥离量370×10~4 t。