别斯库都克露天煤矿边坡破坏特征与稳定性分析

针对别斯库都克露天煤矿西帮和南帮设计的倾斜边坡破坏问题,开展了顺倾边坡破坏机理研究,分析矿区可能存在的破坏特征,通过数值模拟和稳定性数值计算,确定了矿区变形特征和边坡稳定性。结果表明:西帮区域滑坡特征为沿煤层底板弱层与火烧岩内部滑动,南帮区域滑坡特征为顺倾边坡溃屈破坏或沿着结构面发生失稳;同时,两区域边坡稳定性均不满足安全储备1.10的要求;从而建议西帮火烧煤区域沿露头煤开采,南帮区域破底帮开采。     

露天矿高陡边坡变形失稳机理及防治措施

对露天矿高陡边坡的稳定性进行了分析,确定了边坡变形失稳状态;基于Flac3D数值模拟和Geo-slope极限平衡分析理论,研究片帮区域边坡变形位移规律及破坏模式,运用极限平衡分析计算岩土体坡体的稳定性,为在北帮东部岩石台阶处利用削坡措施保证边坡稳定提供依据;针对高陡边坡变形区域存在的问题,通过对削坡后的岩土体边坡进行稳定性分析与评价,提出合理的边坡变形综合防治措施,保证边坡安全、稳定。     

多弱层边坡破坏机理分析及形态优化

为了探讨多弱层边坡变形破坏机理,以某露天矿北帮边坡为例,综合分析以往勘探资料及研究成果,确定岩土体物理力学指标推荐值,并建立典型工程地质模型剖面。借助有限元软件分析边坡破坏机理,利用极限平衡法计算边坡稳定系数,并进行边坡形态优化。结果表明：多边坡破坏模式主要为沿弱层的“坐落—滑移式”滑动,易呈现多滑体滑动,弱层为破坏主控层;设计边坡稳定性沿弱层(1)(2)滑动存在不足,沿弱层(3)～(6)滑动存在富余;自上而下进行边坡角度优化,提出陡帮开采,提高煤炭回收率。     

扎哈淖尔露天矿北帮边坡稳定性研究

为了最大限度采出煤炭资源,基于刚体极限平衡理论与强度折减理论,利用CAD软件二次开发与FLAC3D软件分别建立扎哈淖尔露天矿到界北帮边坡二维与三维分析模型,研究了在二维纵采条件下和三维横采内排条件下的北帮边坡失稳模式与稳定性变化规律,确定了到界边坡最优边坡形态。结果表明:到界边坡失稳模式与稳定性主要受511煤层顶板、532煤层底板和543煤层底板弱层控制,其滑坡模式为开挖后的临空面与弱层面为底界面的切层-顺层组合滑动;结合不同弱层层位位置,在纵采条件下分阶段确定了北帮到界边坡形态;利用横采内排的开采程序,在空间上借助于横采工作帮与内排土场支挡的三维效应,最终确定弱层暴露长度为100m,开挖坡角33°,北帮到界局部边坡角可提高11°,可使煤炭开采效益最大化,最大限度回采煤炭资源155.7万t。     

软岩露天煤矿边坡稳定性分析及形态优化研究

针对露天煤矿软岩边坡强度较差,遇水结构易崩解、泥化、强度急剧下降导致露天矿在开采过程边坡稳定性难以控制的问题。 研究了复杂地质条件下露天煤矿的边坡稳定性,通过分析边坡工程地质情况和地层赋存特点,提出了以各个弱层为滑移面自上而下的边坡形态逐水平优化方法,将此方法应用于白音华一号露天煤矿首采区东帮,分别对 2 个方案进行稳定性分析,通过对比优化确定的边坡到界形态。 研究结果表明：白音华一号露天煤矿东帮容易发生顺层滑坡,采用沿底板留设宽平盘逐水平优化的方法,边坡局部沿 2~#煤底板留设平均为 85 m 的宽平盘,其余各平盘宽度为 35 m,将东帮终了边坡进行局部加陡,最终边坡角从 11°～16°,3-1~#煤底板以上边坡整体及局部稳定性系数分别为 1.163 和 1.16。 方案 2 比方案 1 多剥离 10 612.3 万 m³,多采煤 2 913.9 万 t,方案 2 剥采比为 1.6 m³/t。     

露天煤矿复合煤层边坡空间形态优化

针对复合煤层软岩逆倾边坡形态优化问题,以扎哈淖尔露天煤矿北帮边坡为工程背景,基于刚体极限平衡理论,通过横采内排开采方式,从二维边坡稳定性分析角度出发,提出复合煤层边坡逐水平优化方法,确定扎哈淖尔露天煤矿北帮到界边坡参数。应用FLAC~(3D)数值模拟软件分析了优化后的北帮边坡稳定性及滑坡机理。结果表明:受横采内排压帮开采方式产生的时空效应,最终确定扎哈淖尔露天煤矿北帮不同层位边坡稳定系数从上到下依次为1.20、1.10、1.05;逐水平优化后北帮整体边坡角增大至29°,深部陡帮开采边坡角增大至34°,滑坡力学成因机制类型为推动式;边坡岩体的主要破坏形式为拉-剪复合型。     

泥岩风化影响下露天矿采场陡帮顺倾边坡稳定性分析

煤层剥离后煤层底板泥岩易风化,强度明显降低,对陡帮顺倾边坡稳定性影响很大,非常有必要进行此方面的研究。以某露天矿采场南帮典型剖面为例,进行了露天矿开采过程中边坡的稳定性分析,得到了受泥岩风化影响的露天矿边坡稳定性特征,进行了露天矿采场陡帮顺倾边坡稳定性评价,对露天矿安全开采及陡帮顺倾边坡治理具有重要的指导意义。     

含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性影响因素分析

为定量揭示露天矿开挖过程中各人为因素对含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性的影响及其程度,以扎哈淖尔露天矿南帮边坡为工程背景,基于强度折减法,应用FLAC~(3D)数值模拟软件,探讨了开挖位置、开挖坡角和内排追踪距离不同时南帮边坡的变形破坏机制和边坡稳定性的影响规律。结果表明:无论开挖位置、开挖坡角与追踪距离如何变化,横采南帮的滑坡模式均为以IVC煤底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;在横采条件下,边坡三维稳定性主要受内排追踪距离影响,随追踪距离的增大呈负指数规律减小,且随开挖位置的向南偏移或开挖坡角的减小近线性减小;在横采条件下,内排土场与工作帮间的追踪距离控制在一定范围内时,可以充分利用边坡稳定性的三维效应回收煤炭资源。     

软岩边坡稳定性的地表位移监测

位移监测技术在边坡工程中的应用越来越广泛,根据动态位移监测信息,及时判定边坡的稳定性状态至关重要。文中结合胜利东二露天煤矿工程实际,通过整理分析布设于采场南帮监测点的位移监测结果,分析了南帮边坡的稳定性,判定了边坡的相对不稳定区域及潜在滑坡模式。研究结果表明,该矿南帮东部区段边坡稳定性较差,而F68断层的存在和煤层底板弱层的揭露是边坡变形剧烈的主要原因,在此基础上提出了一定的清帮方案。     

天池能源南露天矿西帮高陡软岩边坡治理方案

基于对新疆天池能源南露天矿西帮边坡工程地质条件研究,建立典型工程地质模型,采用有限元数值模拟方法研究边坡变形破坏机理,运用极限平衡理论进行边坡稳定性计算,提出"分区治理"理念,确定了"主体扩帮+局部加固+内排压脚"的综合治理方案,治理后西帮含顺倾煤层高陡软岩边坡变形得到了有效控制,实现了露天煤矿的安全生产.     

边坡变形监测与滑坡预报

滑坡地质灾害给矿山工程建设和生产造成的损失是巨大的,准确预测滑坡的发生可最大限度减少灾害造成的损失。介绍了边坡变形的观测方法,通过变形观测数据实现滑坡预报及目前常用的预报方法。     

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。     

香港边坡加固技术与边坡安全系统

香港边坡是以全风化的火山岩和花岗岩为主，部分边坡表面覆盖坡积土。香港加固边坡一般采用土钉技术，且对边坡工程坡面进行绿化种植，而且做出了详细规定并有成熟技术，对边坡加固后的维修和管理也形成了一定的制度．并且建立了完善的边坡安全系统。     

富家坞露采边坡失稳分析及治理

富家坞铜钼矿区位于江西德兴市,为特大型花岗闪长斑岩铜钼矿。1991年11月,日产5 000 t生产规模的“坑改露”工程开始实施。为减少前期剥离量,北部露采最终边坡角加陡至50 ～53°,其9线510 m标高以上实际边坡角已达56°;为加快剥离进度,基建剥离范围1号～4号山梁采用硐室大爆破,1992～1997年间进行数次大爆破,对岩体边坡造成损伤。在标高390m以上边坡体有3条3～6 m厚的断裂破碎带,1997年3月以后的破碎带开挖,在414号、450号、474号、510号、546号平台上发生与边坡倾向相反、倾角60°的断裂带剪切位移。 9～10月间,剪切范围扩大到一期露采境界以外的官帽山北侧,裂隙多达20余条,宽3～5 m,深5～10 m;11月上旬,边坡部分地段开始垮塌,11月中旬开始,每天垮方量达数千m 3;11月27～29号,每天垮方为20～30万m3;到12月10日稳定。垮塌范围,垂高234 m,南北向坡长350 m,东西向坡宽约为300 m,垮塌厚度10～25 m,官帽山顶标高由64 8 m降至 638 m,垮松岩土方量达310万m3,其中垮塌滚落方量150万m3。此次大垮塌,导致基建施工已达6年、投资1.8亿元的“坑改露”工程彻底失败。     

白云东矿边坡稳定性及生物护坡技术研究

为了能够对白云东矿的边坡安全进行研究,采用FLAC3D为数值模拟计算工具,通过采用强度折减法对边坡的稳定性进行模拟计算。最终得出白云东矿由于地层多为白云岩或长石板岩,岩性较为坚硬,纵然边坡角度达到45°,其边坡安全系数仍然达到2.5以上,说明不具备大面积滑坡等风险;但是考虑到岩石的蠕变以及岩石风化等降雨因素,决定采用植物群落固坡实现边坡的稳定与安全。     

高陡岩质边坡削坡工程中的稳定性研究

以仓上金矿高陡岩质边坡为例,选取503剖面运用FLAC3D进行数值模拟,分析研究削坡前后边坡稳定性变化情况。结果表明:合理的削坡能够增加边坡的安全系数,提高边坡的稳定性。     

边坡雷达系统在露天矿边坡监测中的应用

针对广东省大宝山矿业有限公司露天作业面岩体破碎、含硫量大、易风化等特点,采用原人工边坡表面位移监测不能实时准确得出位移变形数据而且耗费大量人力物力。为了保证矿山安全生产,防止滑坡灾害的发生,广东省大宝山矿业有限公司引进了S-SAR合成孔径边坡雷达监测系统,该系统通过差分干涉技术对大范围边坡进行全天候实时位移监测,提高了大宝山矿露天开采边坡监测的可靠性,降低了滑坡灾害发生的概率。试验应用的结果表明:此监测方法不受地形、视通条件和气象条件的影响,外业作业量小。     

坡脚扰动对工作帮整体稳定性的影响

以安太堡露天矿工作帮边坡为工程背景,以数值模拟软件FLAC^3D为研究手段,对受到多次坡脚扰动作用下露天矿工作帮边坡稳定性的演化规律进行了数值模拟研究。研究结果表明：受到坡脚扰动作用时,露天边坡体内的X、Z 2个方向上的压应力均呈减小趋势,在X方向上出现局部的拉应力区;均匀坡脚扰动对露天边坡体产生的影响作用呈现非线性特性;露天边坡体内的X方向上的应变均呈拉伸特性,且随着扰动作用的增加呈增加趋势;Z方向将以压应变为主,仅在坡脚局部出现拉应变区域;边坡体受到来自坡脚的扰动后发生滑移破坏的部位极可能在坡脚位置的呈拉伸状态区域附近。     

渗流作用下边坡稳定性模糊评判与边坡角优化

引入渗透率这一指标,结合其他因素对大顶铁矿露天采场边坡稳定性进行模糊评判。在评判结果满足工程稳定要求的基础上,考虑适当增加边坡角,提出变边坡角优化设计方案。选取垂直高度最大和岩体条件最为复杂的边坡面,采用FLAC程序建立边坡流固耦合数值模型,分析各方案在水渗流作用下边坡水平位移特征和总体稳定性,并基于二分法原理确定最优边坡角,对于减少剥岩量,提高矿山整体经济效益具有重要的参考意义。     

露天矿陡帮台阶并段开采边坡稳定性分析

运用FLAC3D数值模拟对并段台阶边坡进行稳定性分析与计算,计算出边坡的安全系数并通过分析边坡内应力情况及位移情况找到潜在发生滑坡的区域,从而提出合理的防治措施,以保证露天矿的安全生产和经济效益的不断提高。