白音华1号露天矿北帮边坡稳定性分析

针对白音华1号露天煤矿采场北帮复合顺倾边坡的工程实际,基于刚体极限平衡分析手段,应用FLAC~(3D)软件对边坡的应力应变和位移变化进行了数值模拟分析。研究了露天矿土岩复合顺倾边坡的滑坡模式和稳定性,计算出最终工作平盘宽度从而确定最终边坡形态,确保采场北帮煤炭资源开采的安全。研究结果表明:白音华1号露天矿采场北帮复合顺倾边坡的滑坡模式为组合滑动;通过边坡稳定性分析确定边坡抗滑稳定安全系数,使采场北帮复合顺倾边坡满足安全要求的边坡角为13°。保证安全生产的前提下,寻求经济收益最大化。     

白音华四号露天矿含断层逆倾边坡形态优化

白音华四号露天矿首采区西端帮为逆倾层状边坡,受坡体内顺倾断层及弱层双重影响,开采过程中存在滑坡风险。为保障采剥作业安全,开展了西端帮边坡稳定性研究工作。选取西端帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象,基于数值模拟,分析研究边坡变形破坏机制及潜在滑坡模式;基于刚体极限平衡法,对边坡稳定性进行定量分析。研究结果表明:边坡的滑移模式为圆弧、断层为侧界面,弱层为底界面的切层顺层滑动;边坡形态优化设计结果:三系底板弱层以上边坡角为18°,优化后的整体边坡角为23°。     

露天矿高陡边坡蠕滑区滑动机理分析

针对安太堡露天矿东帮北部高陡边坡出现的蠕滑问题,简述了边坡的工程背景和滑坡现状,研究了蠕滑区滑坡的主要形成因素及滑动机理;通过滑坡前后边坡面的形态、后缘张拉裂缝以及剪出口的位置对滑移面进行预测;运用FLAC^3D建立了边坡三维地质模型,并进行边坡的变形破坏分析,结合极限平衡分析软件Geo-slope对边坡稳定性进行计算,开展边坡稳定性评价。研究结果表明：边坡变形破坏分为后缘切层滑动、坐落式顺层蠕滑、前缘底鼓滑动3个阶段;雨季降雨以及地下水是造成边坡滑坡的主要外在因素,边坡面顺倾、软弱夹层的存在是导致边坡蠕滑变形的内在因素;自然状态下边坡研究剖面1 180～1 240 m水平段边坡稳定性系数为1.02,蠕滑区边坡稳定性为存在一定风险,需在该区域开展具有针对性的专项治理措施。     

不同井采方向边帮煤开采边坡稳定性及控制措施北大核心

边帮煤回采过程中边坡岩体会经历复杂的力学衍变过程,涉及原岩应力变化、变形破坏区扩展、边坡稳定性等问题;因此,选择合适的回采方向和有效的控制措施对于边帮煤回采边坡稳定性至关重要。提出采用顺坡和逆坡对边帮煤进行回采,在回采的基础上提出回填压脚和逆坡回采局部充填2种方案对边坡稳定性进行控制。研究结果表明:边帮煤回采边坡变形破坏及稳定性与回采方向有关,顺坡回采采场岩体破坏区发育强度和深度比逆坡回采弱,整体稳定性较好,逆坡回采边坡稳定性会发生衰减致使平盘存在剪切失稳现象,且回采工作面长度小于顺坡回采,因此顺坡优于逆坡回采;根据顺坡和逆坡2种回采方案边坡变形破坏区发育及稳定性状况提出回填压脚和逆坡回采局部充填方案对边坡稳定性进行控制,回填压脚可以改变边坡原有结构形态,使边坡内部岩体运移状况得到缓解,达到控制破坏区发育的目的,逆坡回采局部充填,可以对边坡内部变形破坏的岩体形成有效支撑,达到遏制破坏区扩展的效果,减缓边坡平盘因工作面回采所造成的破坏,直至达到控制边坡稳定性的效果。     

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。     

西露天矿北帮边坡监测预警系统的研究与应用

抚顺西露天矿对北帮边坡稳定性进行研究,摸清影响北帮边坡稳定性的主要因素,特别是水和弱层的影响;分析滑坡机理,提出采用预应力锚索和雷达远程监控系统相结合的方法,从边坡内部应力变化和表面位移变化两方面,对北帮边坡进行监测和预警,能够及时掌握边坡稳定状态,有针对性的进行预防和治理,从而避免发生大规模滑坡灾害,确保下部现场作业人员及设备安全。     

露天矿逆层高边坡稳定性及滑坡机理分析

以海州露天矿南帮逆层高边坡为研究对象,用FLAC3D建立三维地质力学模型,对边坡变形和应力分布进行模拟,用Morgenstern-Price极限平衡法计算各剖面安全系数;据此,对南帮逆层高边坡的稳定性及滑坡机理进行综合分析。结果表明,残煤自燃和地下采空区是南帮滑坡的主控因素,水平应力从开挖坡面逐渐向坡内增加,垂直应力呈现与坡面平行的层状分布。EW0～E10区域是滑坡最危险地带,特别是中部区域自燃火点分布密集,在其他因素影响下极易诱发滑坡。南帮滑坡模式属于切层崩滑,南帮西部崩滑区W3～E4、中部崩滑区E5～E15和东部崩滑区E16～E23滑坡严重,下一步需要重点治理。研究结果为海州矿下一步的治理提供了依据,也可为其它矿山闭坑治理提供参考。     

含断层露天矿逆倾层状边坡稳定性数值模拟

平庄西露天矿西北帮为逆倾层状边坡,受坡体内F₃断层及弱层的影响,开采过程中存在滑动风险。为保障采剥作业安全,开展了西北帮边坡稳定性研究工作。选取西北帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象,应用有限差分软件FLAC^3D,基于强度折减理论,将D-P准则作为岩体破坏准则,以塑性区贯通作为边坡失稳判据,对平庄西露天矿西北帮F3断层区逆倾层状边坡稳定性进行了数值模拟研究。通过分析断层与边坡空间位置不同以及不含断层条件下西北帮边坡失稳破坏特征,揭示了F₃断层对西北帮边坡滑移模式与稳定性的影响。研究结果表明,F₃断层的存在及其位置控制了平庄西露天矿西北帮断层区边坡的潜在滑坡模式,进而影响了边坡的稳定性;滑坡的力学成因为岩体在自身重力作用下顺F3断层面滑移,进而挤压下部岩体沿MD弱层向临空面滑移,形成推动式滑坡;断层的存在会加速滑坡的进程,且断层距离边坡面越近,这种作用越明显。     

河南天新煤业露天采场边坡稳定性研究

通过滑坡历史统计、岩性描述、弱层岩样液限、塑限、塑性指数试验等,认为研究区滑坡具两种形式,分别为软弱岩层滑动与黄土层、卵石层等滑动。采场发生滑坡的原因与影响采场最终边坡稳定的因素分为内在因素和外在因素。内在因素为软弱层、低强度岩层的存在、构造裂隙发育和含水因素;外在因素为采掘工程接近或切断软弱层,打破了岩体的原有平衡,是诱发滑坡的动力因素。研究结果表明采场工作帮的地层复杂,局部地段构造发育,软弱夹层、结构面发育,含水性较好,这些对边坡稳定性都有一定影响。南帮稳定性评价结果表明,东南帮剖面稳定性较差,应加强支护和加固工程。     

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。     

露天矿边坡稳定性及设计参数优化研究

针对大型露天矿边坡工程,分析了边坡现状及滑坡机理;通过构建边坡三维计算模型,采用强度折减法和极限平衡方法进行了边坡稳定性分析和评价,并优化了边坡台阶高度和坡角设计参数。结果表明:工作帮坡顶砂土位移较大,所得稳定系数为1.4,表明边坡整体保持稳定,但是上部3个台阶局部可能发生圆弧型滑坡或崩塌;非工作帮滑坡结构面类型为坡脚高岭土层,位移较大,加之地表重物堆载加剧滑动趋势,所得稳定系数为0.9,边坡发生圆弧-顺层滑坡,与现场发生的滑坡现象一致。边坡开挖时,泥岩、砂土和黏性土台阶高度建议低于6 m,粉砂岩台阶高度可达10 m。当开挖边坡角为23°时,安全系数在1.3~1.5之间,可以满足规范要求。     

弓长岭露天铁矿北帮边坡的稳定性分析与预测

针对弓长岭露天铁矿北帮边坡出现大范围整体下滑迹象,为避免灾难性事故的发生,利用经典的极限平衡法对现有边坡的稳定性进行分析和预测,研究结果表明：在北帮中西部边坡,受F100断层的影响,剖面1～剖面3最终境界边坡处于不稳定状态或安全储备不足,特别是剖面1和剖面2的不稳定性较大。在剖面4上F100断层与最终境界边坡的距离已超过150 m,边坡已有足够的安全储备。在北帮中东部,受F114断层的影响,剖面5～剖面8最终境界边坡处于不稳定状态或安全储备不足。边坡沿F113断层和F115断层整体发生滑动的可能性不大,但断层在坡面出露处发生局部台阶破坏的可能性较大。     

近水平露天矿层状边坡滑坡机制的探讨

研究边坡稳定性影响因素和破坏机理是滑坡有效治理的前提。以某露天矿东南帮近水平层状边坡为研究对象,分析了影响东南帮边坡稳定的主要因素,认为东南帮边坡滑动主要是由软弱层控制,可能的滑动模式有圆弧-顺层滑动模式和圆弧滑动模式,东南帮边坡坡脚尚未开采的16#煤的支挡作用不容忽视。研究结论为后期稳定性分析和边坡治理提供了理论依据。     

贺斯格乌拉露天煤矿排土场稳定性分析与治理

排土场边坡稳定是确保露天矿安全高效生产的前提条件。为确定贺斯格乌拉露天矿北排土场的滑坡模式,基于摩尔-库伦强度准则与折减理论,运用FLAC有限差分模拟与极限平衡分析技术,对贺斯格乌拉露天矿北排土场进行了模拟分析与研究,确定了沿基底软弱层滑动的滑坡模式。研究分析结果表明,贺斯格乌拉露天矿北排土场BP-1剖面位置塑性区已全部贯通,边坡处于失稳状态,基底弱层附近产生的应力集中是边坡发生顺层剪切破坏的主要因素。通过分析北排土场建设情况、经济因素及环境条件,对北排土场边坡滑坡采取排土压脚综合治理措施,治理后的边坡稳定性系数为1.214,使边坡达到了稳定状态,为同类滑坡灾害治理提供了可靠性依据。     

基于FLAC3D的平朔东露天矿南帮滑坡区稳定性分析

对东露天矿南帮滑坡区域治理方案采用FLAC3D进行数值模拟分析,得出当南帮滑坡区经过优化治理后,经强度折减,南帮优化后边坡的位移量很小,满足边坡稳定性要求,证明边坡优化合理,同时根据滑坡的力学成因机制类型为推动式,滑坡模式主要为以煤层底板弱层为底界面的切层-顺层滑动,边坡岩体的破坏形式为拉-剪复合型。     

新疆天池能源南露天矿南端帮边坡稳定性研究

在总结分析新疆天池能源南露天矿边坡工程地质条件的基础上,明确了南端帮边坡弱层与水文特征,确定了岩土体物理力学参数;应用FLAC3D对现状边坡和设计边坡进行了稳定性模拟研究;采用了刚体极限平衡法,对现状边坡和设计边坡稳定性进行了分析评价。结果表明:南端帮发生整体深部滑动的可能性较小,但煤层直接底板泥岩层发生局部滑动的可能性较大。     

边帮压煤在不同回采条件下边坡变形破坏及稳定性分析

因边坡存在典型失稳特性，边帮煤回采会进一步加剧边坡发生变形和失稳现象；采用FLAC^3D构造边坡结构模型对边帮煤在不同回采状况下边坡变形破坏及稳定性进行分析预判。结果表明：不同回采条件，边坡内部岩体塑性区扩展形态和范围不同，对边坡平盘所形成的扰动破坏也不相同；逆坡和顺坡回采相比，在回采长度及边坡稳定性方面都比顺坡回采差，顺坡回采在一定程度上可以保证边坡的稳定性，虽存在局部滑移现象，但整体稳定性较好，逆坡回采边坡存在失稳现象；上煤层回采边坡存在局部失稳现象，整体稳定性较好，下煤层回采塑性区远离边坡平盘，稳定性比上煤层回采更优；由此可以得出边坡稳定性和回采深度有关，回采深度越大边坡稳定性越好。     

平朔东露天矿过端帮采空区边坡稳定性研究与治理

基于露天矿陡帮压煤回采、且坡体内赋存采空区的问题,结合平朔东露天矿北帮边坡工程实际情况;分析了采空区和陡帮开采对边坡的破坏机制,提出了内排压帮和空区爆破崩落处理措施;并应用刚体极限平衡法,对北帮边坡治理前后进行稳定性计算.结果表明:边坡加陡及赋存采空区破坏了坡体内上覆岩层原岩应力平衡状态,坡脚出现应力集中,岩体发生塑性...     

基于FLAC~(3D)的露天矿边坡稳定性分析与研究

采用FLAC~(3D)对露天矿边坡稳定性进行数值模拟,揭示工作端帮的破坏机理。采用Spencer和bishop 2种计算方法进行边坡稳定性计算,结果表明,采场端帮潜在滑坡破坏模式为粉质黏土内部圆弧剪切与土岩分界面顺层滑动形成的组合滑动模式,为边坡失稳的预防和治理提供了科学的依据。     

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。