平朔东露天矿南帮滑坡区稳定性分析及治理

中煤平朔东露天矿南帮西侧发生大规模滑塌,严重影响了矿坑正常推进及下部作业安全。为进一步探明滑坡区滑塌原因,东露天矿与北京科技大学对南帮滑坡区进行了边坡勘察,对其进行稳定性分析同时提出了相应治理方案。     

端帮陡帮控制开采技术在安家岭露天矿的应用

因煤层抬升,在回收道路压煤后4#煤底板形成1条80 m宽的运输道路而造成端帮压煤。为了尽可能多回收煤炭资源,在综合考虑安家岭露天矿运输系统布置、开采现状和边坡稳定性的基础上,设计了"4#煤底板以下北扩40 m"的端帮陡帮开采方案。通过采取"分2个阶段采掘、2次内排压帮"的生产组织方式,实现了快速采掘、尽早内排压帮,并在开采过程中辅助以边坡监测监控的保障措施,形成了适合安家岭露天矿生产实际的端帮陡帮控制开采技术体系。     

平朔东露天矿相邻采区重复剥离采深优化

通过对露天矿分区开采条件下压帮内排特点的分析,结合采区交接存在三角煤损失的实际,从资源回收和经济性的角度建立了三角煤最佳采深的计算模型。结合实例研究,得出平朔东露天矿压帮内排条件下三角煤回收的最佳采深。     

相邻露天矿边帮压煤协调开采技术

为了解决相邻露天矿独立开采时存在的边帮压煤与边坡安全问题,通过理论计算与分析,提出相邻露天矿边帮压煤协调开采技术。分析实施该技术的条件与基础,给出边帮压煤剥采比的概念及计算方法;研究相邻露天矿采剥工程位置的协调衔接,排土空间的合理分配与利用,开拓运输系统的优化布置等关键技术内容。在国电蒙东公司旗下的2个露天煤矿进行了实践,结果表明:此技术能够使相邻露天矿边帮压煤得到安全、经济地回采,有效提高煤炭资源采出率,实现经济效益最大化。     

抚顺东露天矿西端帮土体及公路压密注浆加固施工技术

抚顺市东岗道桥公路由于连接东、西露天矿的隧道施工及东露天矿西端帮剥离致使东露天矿西端帮土体滑移,路面出现裂隙、变形,迫使东侧公路停用。结合地质情况,采用压密注浆施工技术对东露天矿西端帮边坡土体、公路进行压密注浆加固处理。经测量数据检验,东露天矿西端帮边坡及公路沉降变形趋于稳定,达到预期效果,保证了东露天矿西端帮边坡稳定及公路的正常安全使用。     

抚顺东露天矿南帮最终开采境界的确定

通过对东露天矿原有地质资料,物探资料的分析整理,以及建立地质模型、确定南帮岩性特征、地质构造、岩石力学指标、边坡变形破坏机理、边坡稳定性分析评价和边坡变形破坏措施的研究,最后确定南帮最终开采境界。开采境界确定后预计多采煤炭300余万t,创直接经济效益1.5亿元,还保证了东露天矿南帮最终边坡的稳定。     

含软弱夹层边坡治理及边坡稳定性分析

针对目前平朔东露天矿南帮现状先后两次提出分阶段大规模削坡,采用极限平衡法和离散单元法,分析不同反压高度下边坡稳定性。计算分析表明该处治方案可有效改善边坡稳定性,抑制软弱夹层剪出破坏,保护运输平台安全,且边坡合理碎石反压高度为10 m。     

露天矿端帮采煤机开采参数设计方法

为了提高端帮压煤回采率,保证端帮采煤机作业安全,分析了平朔东露天煤矿端帮压煤开采可行性,提出了端帮压煤开采参数设计方法,包括端帮采煤机工作区域参数设计方法以及煤柱参数计算方法,并验证了煤层上覆岩体安全厚度,采用Midas GTS NX有限元软件模拟了端帮压煤开采后的边坡稳定性情况。研究结果显示,东露天矿端帮压煤采用端帮采煤机开采方案可行,设计端帮采煤机工作区域长度80m,宽度40m,端帮采煤机水平最大开采深度300m。单排采巷条件下设计4煤支撑煤柱宽度50m,隔离煤柱宽度20m,9煤支撑煤柱宽度60m,隔离煤柱宽度24m。上覆岩体厚度满足安全要求,端帮压煤开采后端帮边坡较为稳定。     

时效边坡下的端帮易滑区靠帮开采方法

为了解决端帮易滑区难以有效实施靠帮开采造成大量压煤的问题,基于时效边坡理论和靠帮开采技术,提出了垂直和平行端帮走向推进的2种条分式靠帮开采方案,并建立了确定最佳采掘带宽度的分析系统。根据系统流程,对三道岭露天矿端帮易滑区实行条分式靠帮开采进行了数值模拟,得到了最佳条带宽度为60 m,并推荐采用垂直端帮走向推进的方案。结果表明：东端帮边坡角可从34°提高到41°,回收端帮残煤19.31万t。易滑区边坡实行条分式靠帮开采,可以保证边坡稳定,同时回收残煤,降低剥采比。     

胜利一号露天矿内排前端帮6~#煤优化开采研究

结合胜利一号露天开采现状,考虑水文地质、工程地质条件,在露天矿内排跟进实施前,通过优化开采研究,在保证南、北端帮边坡稳定性的前提下,有效提高南、北端帮角度,充分回收6#煤资源量。     

露井联采下采动边坡移动规律及开采参数优化

针对安太堡露天矿南部采用地下开采后,后期露天开采边坡稳定性将受到很大影响的情况进行了研究。研究结果表明,水平煤层露井联采下露采边坡岩体破坏规律存在明显的3个破坏分区,地下开采导致上述3个分区存在不同的变形特征,其露井联采边界参数是决定3个分区稳定的关键因素。通过对边界参数的优化分析,要确保安太堡南帮边坡岩体的稳定,地下与露天之间必须协调开采：其地下矿井需重新确定地下开切眼位置,即以Y=74 160为界以南布置地下开采工作面;露天矿开采考虑到安太堡南帮上部边坡岩体受地下开采影响明显,提出了南帮露天开采应采用“组合边坡”的设计思想,即+1 375以上平台岩土边坡角度应由原来的75°降低到62.58°。     

平朔东露天煤矿南帮边坡稳定性分析

边坡稳定性问题一直是困扰平朔东露天矿基建剥离工程的问题,本文根据东露天煤矿的地质条件,对南帮边坡进行了稳定性分析,为进一步采取防范和控制措施,以及有效的监测方案提供科学的参考.     

露天矿土-岩复合逆倾边坡空间形态优化

针对露天矿土-岩复合逆倾边坡到界边坡形态设计问题,结合达连河露天煤矿外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的工程实际,基于刚体极限平衡与三维数值模拟的手段,研究了露天矿土-岩复合逆倾边坡的滑坡模式及稳定性规律,设计了最终边坡形态,确保北帮到界过程中煤炭资源回采的安全。研究结果表明：达连河露天煤外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的滑坡模式为圆弧滑动;使外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡满足安全要求的采场边坡角为33°;露天矿土-岩复合逆倾边坡岩体的破坏形式为拉张-剪切复合型,岩体自重作用下的坡脚处应力集中造成的局部岩体破坏是整体边坡失稳的诱发因素。     

露天矿边坡工程地质勘察

边坡工程地质勘察为露天矿边坡设计及治理方案提供基础数据,是进行边坡稳定性评价和边坡治理的基础工作。说明了露天矿边坡工程地质工作的一般程序,内容和技术要求,以某露天煤矿东南帮的边坡工程地质勘察为例,介绍了勘察的内容,方法和要求,对勘察成果做了分析,获得了东南帮边坡的地层情况,岩体结构情况,岩层软弱层的形态和分布情况,各岩层的物理、力学性质指标,为研究边坡变形破坏模式,进行稳定性分析和边坡治理提供了可靠的基础数据。     

河曲露天矿端帮陡帮开采技术可行性研究

以河曲露天煤矿为研究对象,采用极限平衡法与有限元强度折减法,分析当前开采条件下的边坡稳定性,提出最佳边坡角度及结构形态,并研究了各端帮陡帮开采方案及其稳定性情况.研究结果表明:河曲露天矿端帮边坡采用凸形边坡结构形态可以在保证边坡稳定性的同时提高煤炭回采率.东端帮的整体边坡角为28°,当前稳定系数在1左右,处于临界平衡状...     

基于靠帮开采的局部陡帮开采方式研究

基于靠帮开采下部境界外扩法和上部境界收缩法2种开采方式,结合露天边坡地层层序律和时效性特点,提出了下部边坡外扩陡帮和边坡内缩陡帮2种局部陡帮开采方法,并分别推导出剥采比计算公式。采用控制变量法研究了煤层厚度、岩层厚度、局部陡帮高度对剥采比的影响,得出上部境界收缩法与边坡内缩陡帮法对煤层厚度、岩层厚度的变化较为敏感的规律。以霍林河露天矿南区西帮为例进行分析,边坡内缩陡帮法为霍林河露天煤矿最佳陡帮开采方案,可减少5 605.95万元的生产投资。     

新疆准东露天煤矿单一巨厚煤层复合边坡空间形态优化

针对单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡稳定性及空间形态问题,以新疆准东露天矿为工程背景,采用刚体极限平衡和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了露天矿复合边坡的稳定性及空间形态,分析了复合边坡的潜在滑动模式及稳定性规律,确定了采场与排土场的最大安全距离。研究结果表明:新疆准东露天矿采场最终边坡角为34°,排土场边坡角为23°,排土场与采场安全距离为150 m时满足安全性与经济性要求;单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡的滑坡模式为沿排弃物内部的圆弧滑动和以坡体出露弱层面为底界面的组合滑动;在岩体自身重力作用下,单一巨厚煤层露天矿土—岩复合边坡破坏形式为拉张—剪切复合型。     

端帮压帮的陡边坡开采技术分析

以安太堡露天矿端帮为研究对象,运用极限平衡法、FLAC~(3D)数值模拟法,结合岩石力学参数,对端帮压帮前和压帮后的边坡稳定性和滑坡模式进行了深入分析,得出:减缓边坡角和内排压帮是提高边坡稳定性的2种有效措施;边坡压帮前,边坡稳定系数与边坡角近似呈反比关系,压帮前南帮NB1402剖面的稳定边坡角为29°;压帮后的滑坡模式为圆弧滑动,不受内排土场约束的浅部岩体位移明显,边坡稳定系数与压帮高度近似呈正比关系,且压帮至4个台阶水平时满足安全要求;压帮前后的垂直与水平应力均随着埋深的增加近线性增大,内排压帮可缓解边坡坡脚处的应力集中现象,进而提高边坡稳定性。     

基于鲸鱼算法优化支持向量机的露天煤矿边坡稳定性预测

边坡的稳定性对露天矿山的安全影响重大,为了快速地对露天煤矿边坡稳定状态进行判断,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)优化支持向量机(SVM)的露天煤矿边坡稳定性预测模型,该方法使用WOA对SVM模型的惩罚系数及核函数参数的取值进行了优化,解决了SVM模型的初始参数值选取困难的缺点。利用WOA优化后的SVM模型对收集到的边坡数据进行预测,并与RF、BP、SVM模型的预测结果进行对比。结果表明,WOA优化后的SVM模型具有更高的预测精度,该模型对确定露天煤矿边坡稳定状态有一定的参考价值。     

露天煤矿边坡稳定性实例分析及优化设计

结合内蒙古某露天煤矿的边坡实例,综合运用现有的工程地质资料、理论分析以及计算等手段,对该露天矿边坡工程地质条件、稳定性进行了分析和评价,提出了优化设计方案和滑坡治理建议。最后,从技术和工程方面提出了露天矿边坡稳定性的防治措施。