浅谈露天矿边坡监测

本文从露天矿山边坡监测的概况出发，阐述了露天矿山边坡监测的目的，意义，内容及方法。从滑坡类型范围和对象可分地表位移和地下位移监测两种，并对各种监测的方法和手段加以论述。对露天矿不同开采阶段的边坡分初级阶段，第二阶段及后期等监测。     

爆破扰动下顺层岩质破碎高陡边坡的稳定性监测与数值分析

高陡顺层岩质边坡历来是国内外学者重要的研究内容,高陡顺层岩质边坡稳定性对于露天矿山的安全建设具有重要意义。因此针对某露天矿山终了顺层岩质边坡的稳定性进行了研究,旨在分析该矿山顺层岩质边坡在爆破扰动下的稳定性,通过采用室内岩石力学试验、爆破振动监测法以及数值分析法对该矿山两种爆破条件对顺层边坡的扰动进行了全面的研究。研究结果显示,在两种爆破条件下,顺层边坡结构面处的位移均呈现出由上至下逐渐增加的趋势,且超过结构面一半时,位移显著增加,且当主爆区爆破时,在爆破扰动下,边坡的安全系数为1.66;当预裂孔爆破时,边坡的安全系数为1.61。说明越靠近顺层边坡的结构面时,边坡的稳定性受爆破的影响越敏感,且在主爆区的频繁爆破扰动下,边坡的稳定性已经受到影响,因此在越靠近结构面的预裂爆破起爆后,边坡的稳定性会降低,但根据安全系数的计算结果可知,不同爆破条件下边坡均处于稳定状态。此项研究为该矿山的设计提供了宝贵的理论依据,为今后矿山的设计、生产均提供了可靠的指导。     

基于拟静力法的露天矿山预裂爆破孔网参数优化设计

以拟静力法为核心,采用FLAC3D数值模拟技术对某露天矿山的预裂爆破孔网参数及爆破效果进行了优化分析,研究目的旨在分析该矿山的合理的预裂参数、保证边坡的稳定性,为矿山的安全生产做出重要贡献。此次研究以室内力学试验为基础,试验得出岩石的物理力学性质,岩石的物理力学参数转化为岩体的物理力学参数,并参照相关规范对爆破的振动进行了静力转化,为数值计算提供基本数据。研究结果显示,当装药量为18 kg时,边坡的安全系数为1.75,但是边坡的位移和水平最大主应力相对较大,且最大水平应力超过了岩体的极限抗拉强度,爆破后边坡存在大量危石冒落的风险;当单孔装药量优化为14 kg时,边坡的安全系数为1.92,不仅边坡的安全系数显著增加,且相邻边坡上位移集中的位置发生了转移,相邻边坡中没有位移相对集中的现象,同时相邻边坡和爆破边坡的坡面水平拉伸应力显著上移,仅仅在边坡的上部存在拉伸破坏的现象,其边坡中下部均没有产生拉伸应力集中的现象,保证了预裂爆破效果,同时为相似矿山的预裂爆破提供了理论基础和科学依据。     

南芬露天铁矿边坡演变特征及位移监测技术

由于矿区采矿爆破扰动的影响,使采场下帮边坡370 m以下平台未能按照设计要求靠帮,压覆高品位铁矿石近千万吨,给矿山造成重大经济损失。通过对南芬露天铁矿滑坡区域的长期监测资料进行分析和总结,提出依据地表位移-降雨量-时间曲线预报滑坡的方法,并在实践中得到证明,为下方矿石回采提供了安全保障。     

边坡雷达在露天矿山边坡滑坡预警的应用研究

露天矿山边坡位移监测是矿山边坡稳定性监测的主要内容之一,通过位移监测可以掌握露天矿山边坡体的变形规律,及时了解边坡动态并对边坡进行管理。边坡雷达可以通过持续监测边坡表面位移预测边坡变形失稳,并依据岩体变形破坏规律,预测预报滑坡发生的可能性与滑坡时间,通过对乌拉根锌矿2020年12月15日边坡橙色预警信息及监测数据分析,结果表明:边坡雷达可有效实现对露天矿山边坡滑坡提前预警,通过优化预警参数,可使预警信息更加精准。     

地表位移—微震联合监测在某露天矿边坡监测的应用

某大型露天矿山在解决边坡灾害过程中,为准确地预判边坡变形趋势、范围开展了微震、地表位移联合监测。在微震及应力监测中,通过采用图像识别技术,对采场边坡赋存状态有了宏观把握,根据强度试验,得到了基于岩石指标的数值模型,通过多点同源定位技术,锁定重点关注边坡滑坡危险区域。通过对监测数据时间—位移分析,实现了对重点部位的安全性监测,不同监测点处边坡受雨季影响不同,局部边坡周期变形幅度较大。边坡微震、地表位移的联合应用,有利于深入开展边坡灾害防治技术机理研究,能有效整合、综合评判边坡稳定性,是一项互利互补的技术。     

大型露天矿山边坡控制爆破与降振技术

针对大孔径大规模爆破,爆破振动危害效应大等问题,提出基于某大型露天金属矿复杂环境下的边坡控制爆破,通过采取降低台阶分层高度,缩小炮孔直径,炮孔进行分段间隔装药来控制单孔药量,并通过电子雷管逐孔起爆技术,计算机模拟起爆网路手段和预裂爆破技术等方式,达到降振效果。通过振动监测和边坡位移监测结果显示,采用这些降振技术可以尽可能减小爆破振动;同时总结出了该矿山的爆破振动规律和回归曲线,能够为复杂环境的控制爆破提供参考。     

金属矿山超大规模爆破振动监测与分析

露天矿山由于长期爆破作业,对边坡的稳定性产生不良影响,导致局部边坡滑塌,对矿山安全生产及正常推进极为不利。通过对矿山大爆破振动的监测分析,确定爆破对边坡产生的振动影响是否在安全判据范围内,及时调整爆区规模和参数,使矿山生产在经济高效和安全合理之间科学平衡。     

基于干涉雷达IBIS-M的露天边坡监测及治理

边坡的稳定性是制约露天矿山陡帮开采的重要因素。锦丰露天金矿在开采过程中受地质构造、水、风化、爆破及采矿活动等因素的影响曾发生多次塌方,对人员、设备及生产带来极大的安全风险。为此,该矿除采用了多种边坡加固措施外,引进IBIS-M位移监测系统对边坡进行实时监测,起到了实时监测预警,提高对边坡稳定性风险管控的作用。     

循环爆破振动下边坡变形累积效应研究

为了研究循环爆破下边坡受到的累积动载作用,对白马铁矿及及坪采场东帮边坡进行了现场爆破振动监测,并通过 FLAC3D软件进行了循环加载模拟计算.研究结果表明:边坡在水平径向、水平切向、竖直方向3个方向的振动速度先增大后减小,整体8.05 mm,对应的剪应变由7.44×10－4增大到7.88×10－4;边坡的累积变形量与爆破振动次数之间成正相关变化关系.推导出了水平位移量 X 与爆破次数n之间的关系表达式.通过数值模拟方法可推算出生产爆破强度下的安全爆破次数阈值,从而指导矿山的安全生产.     

某露天铁矿爆破振动对边坡的动态响应特征研究

岩石边坡的安全性影响着矿山的经济效益。为了评估露天矿岩石边坡的稳定性,研究爆破近区的岩石边坡对爆破振动的响应特征,以某露天矿爆破开挖为工程背景,运用理论分析并根据现场地质条件,确定边坡上的测点位置,研究爆破振动波在边坡上传播的规律。 运用FLAC3D软件建立边坡模型,分析岩石边坡在爆破振动作用下的速度、位移的变化特征。研究表明：高边坡的测点竖直方向振动速度相对于水平方向较大,爆破振动强度并没有随着正高程的增大而呈现无限放大趋势,而是达到一定高程差时才会呈现出爆破振动的放大效应;边坡的竖直方向与水平方向发生小部分变形,但坡底水平位移变化幅度较大且为集中,降低了边坡的稳定性。     

石灰石矿山台阶边坡爆破振速安全阈值研究

爆破是矿山露采的必要手段,爆破振速安全阈值的确定对矿山台阶边坡的安全开采起着重要的作用。以四川兴联石灰石矿山台阶边坡为例,采用速度判别法,选取规范中的爆破振速安全阈值为拟静力法和动力显示分析法作参考;采用拟静力法,选取优势结构面作为潜在滑动面反演得到爆破振速安全阈值;采用ANSYS/LS-DYNA的动力显示分析法,建立台阶边坡模型,选取模拟监测点数据与实际监测数据进行对比,并结合质点振动速度与应力进行回归分析得到爆破振速安全阈值。通过对三种方法的对比研究得到,拟静力法与动力显示分析法得到的结果接近,且符合速度判别法中的规范。综合三种分析方法最终对台阶边坡爆破振速安全阈值进行合理取值。     

大孤山铁矿深凹露天矿边坡工程

通过工程地质、水文地质调查 ,爆破测振 ,位移观测和岩石力学试验 ,采用极限平衡理论分析边坡稳定性 ,研究大孤山铁矿深凹露天矿的边坡工程。以加陡最终边坡角优化采矿设计 ,减少剥岩量 10 0 0万t,多采矿石 40 0多万t。研究成果已应用于矿山生产 ,经济和社会效益显著。     

高寒地区矿山爆破振动对岩石边坡的响应特征分析

针对高寒地区爆破振动对岩石边坡响应特征的分析较少。为了研究高寒地区爆破振动衰减规律以及对边坡的响应特征,选取矿区岩石试件分别在-25℃和+20℃条件下进行了岩石波阻抗的测试试验;在6月至8月、11月至翌年1月分别对边坡展开了爆破振动监测试验,进而基于数值模拟手段,对比分析了岩石边坡在6月至8月、11月至翌年1月条件下的响应特征。研究结果表明,-25℃条件下的岩石试件波阻抗增大了28.5%;通过对边坡的爆破振动测试,揭示了11月至翌年1月的爆破振动峰值速度衰减特性;爆破荷载作用下,随着温度的降低,岩石边坡坡底部位的沉降位移呈增加趋势,主要是由于爆破振动衰减速率降低,延长了地震波对边坡的作用时间而造成了位移的增大,研究结果可为后期控制爆破振动对边坡的危害效应提供一定的指导意义。     

马钢凹山露天采场南帮边坡监测及稳定性分析

针对马钢南山铁矿凹山采场开采深度加大,边坡失稳问题日益突出的现状,通过采场边坡围岩应力监测及深部岩体位移监测,得到深部岩体位移和围岩应力变化的趋势、范围,同时得出爆破震动对边坡稳定性的影响程度,并对边坡的稳定性做出评价。基于FLAC3D数值分析软件,模拟矿区开采,得到开采过程中的边坡应力、位移变化情况,通过与之前边坡监测得到的稳定性评价结果进行对比,进一步验证了边坡稳定的可靠性。得出结论：凹山采场如继续向下开采,需加强监测或者加固边坡后再向下开挖。     

预裂爆破在尖山磷矿高边帮开采中的应用

合理设计预裂爆破参数,能够将爆破振动对采矿预留高边坡的扰动降到最小。以尖山磷矿东采区已形成的高边坡为例,基于爆破理论及经验公式,结合国内外较为成熟的研究结论,确定预裂爆破的炮孔直径、炮孔间距、装药不耦合系数和线装药密度等参数,将预裂爆破试验振动速度值与回归分析得到的边坡质点振动速度公式计算值比较发现,该爆破参数取值的预裂爆破方案的平均减振率可达52.5%,说明优化的预裂爆破方案对高边坡保留岩体的减振效果明显,建议在尖山磷矿东区高边坡周围开采中广泛采用。     

爆破动荷载作用下露天矿岩质边坡稳定性及支护研究

露天矿边坡的稳定性对于矿山安全生产具有重要意义,在爆破作用的长期影响下,岩体会造成损伤积累,降低边坡的稳定性。因此,以攀西地区某露天矿为研究对象,通过现场监测所得的爆破振动速度,基于FLAC3D数值分析软件,研究爆破动荷载作用下岩体的变形特征及动力响应特征,确定危险区域的同时设计锚索进行支护分析爆破动荷载作用下锚杆的轴力特征及多次爆破作用下预应力损失规律。研究结果：边坡在爆破动荷载作用下坡底产生局部剪切破坏且沿上部逐渐发展,在多次爆破作用下预应力持续降低,最大预应力损失比为18.05%,且预应力损失趋势逐渐降低,因此进行支护设计时建议初始预应力值应为设计值的1.2倍,研究结果对于指导露天矿施工具有一定的借鉴意义。     

露天采场临近边坡控制爆破试验及应用

凤凰山铜矿采用井下开采,上部中段回采后留下的残矿资源没有回收。为了充分回收矿产资源,稳定矿山生产能力,延长服务年限,对上部中段所留下的残矿进行露天开采。为了减少爆破震动的影响,维护露天边坡的稳定性,保护地表建筑物、古采矿遗址及相思河河流,对露天采场临近边坡采用控制爆破。经过充分论证并结合实际情况,选定了预裂爆破方案进行试验。试验结果表明,临近边坡预裂爆破达到了预期的目的,并在矿山推广应用。     

微震监测和三维激光扫描联合监测技术在山达克南矿体 扩帮边坡监测中的应用

露天矿边坡监测对矿山安全生产起着重要的保障作用,但传统的边坡监测手段单一,监测结果不能很好地表现边坡的整体变化。微震监测和三维激光扫描技术的联合运用,能监测到某个边坡整体变化趋势,以及爆破、开挖等施工扰动对边坡的影响。实践表明,联合监测技术对大范围的高陡边坡监测,尤其是对露天矿深部强化开采的高陡边坡监测中有着重要的指导和实践意义。