露天采场多台阶滑坡机理与治理方案研究

为了研究露天采场边坡多台阶滑坡产生的机理,以某露天采场滑坡为研究背景,分析了滑坡产生原因、边坡破坏类型及产生机理,并通过数值模拟方法开展滑坡体稳定性分析.依据机理研究结果与相关规范,制定了滑坡治理方案.研究结果表明:采场滑坡主要由坡体岩石破碎、坡面角较陡、节理构造发育、坡体顶部排水不畅等多种原因造成;边坡破坏类型为垮塌 推移式滑坡破坏,是由于上部第一个台阶垮塌导致下部第二个台阶到第四个台阶滑移产生滑坡;数值模拟结果显示,滑坡体的安全系数小于许用安全系数,滑坡体处于不稳定状态;采用削坡减载治理方案,可以消除滑坡体的安全隐患.研究结果为矿山边坡滑坡治理设计与施工提供了依据,并取得良好效果.     

采场边坡稳定性迭代计算分析及安全对策研究

为保证露天矿山采场边坡稳定,避免滑坡、崩塌、滑塌、地裂缝等灾害的发生,开展了露天采场边坡稳定性分析及安全对策的研究。以上房沟钼矿采场东部采区边坡稳定性分析为例,采用工程地质踏勘、极限平衡法迭代计算及理论分析的研究方法,综合分析上房沟钼矿边坡的稳定性,并提出针对性的采场边坡治理安全措施。     

大煤沟露天煤矿边坡稳定性分析及防治

针对大煤沟露天煤矿采场边坡坡度大,坡体岩石强度较低,局部裂隙发育,稳定性较差,矿山开采过程中存在坡体滑坡安全隐患的问题,为保证采场边坡稳定,根据大煤沟矿山地质特征及现场实际情况,对其采场边坡工程进行地质分区,并对各区段代表性剖面采用极限平衡法对现状及年度计划条件下的边坡进行稳定性分析,得出边坡稳定系数,根据稳定性分析结果提出边坡防治措施及建议,为矿山边坡稳定性治理提供理论依据。     

某露天铁矿采场边坡稳定性分析及治理

为了对某露天铁矿采场边坡进行稳定性专项安全评价,采用基于极限平衡法的GeoStudio软件对该矿采场各区域边坡进行稳定性数值模拟分析。结果表明,采场A区域边坡处于饱水状态、自然状态+地震状态时的稳定性系数小于边坡安全系数,证明这一区域边坡处于不稳定状态。为提高边坡的稳定性,提出了分台阶削坡的治理方案,并对方案的正确性进行了数值模拟验证,结果表明,这一区域边坡在削坡后处于稳定状态、不易发生失稳滑坡。     

近北庄铁矿采空区影响下露天边坡稳定性分析

针对近北庄铁矿露天采场边坡不同程度的变形开裂破坏、地表沉降等失稳现象,在实地勘察基础上,考虑到地下采空区等相关因素影响,应用不平衡推力法计算及有限元法对露天边坡进行数值模拟,通过分析应力场与变形场的分布对边坡变形特征展开研究,结果显示,主要由地下采空区顶板塌陷变形导致坡体不断沉降、滑塌,引发坡体整体失稳。坡体安全系数低于其安全储备系数1.10,有滑坡可能性。     

刚体极限平衡法在宝日希勒露天矿边坡分析中的应用

为了解决宝日希勒露天煤矿采场边坡稳定问题,利用刚体极限平衡方法,对该矿采场的边坡稳定性进行数值模拟分析.清晰的看到了边坡受力及变形速度等情况,直观地得到了坡体的滑移破坏面.算例的模拟分析证明:刚体极限平衡方法能够较为准确地预测边坡潜在破坏面的形状与位里,体现岩体变形破坏机理.     

某矿山边坡滑坡分析及综合治理技术研究

对某矿北区采场下盘边坡滑坡进行了分析，提出了清坡-喷锚网-预应力长锚索-地表及坡面排水系统综合治理方案，并对该方案的技术参数进行了优化设计，采用极限平衡法和有限差分程序（FLAC）对边坡加固前、后进行了稳定性分析。结果表明：该方案可确保该部位边坡的稳定，保证矿山安全生产。     

南芬露天铁矿高陡边坡破坏模式研究

以南芬露天铁矿下帮高陡边坡为例进行理论研究,基于对该露天铁矿边坡工程地质的认识,深入研究边坡岩体的变形和破坏情况,分区对其节理进行调查统计,确定出优势节理,并根据边坡优势节理的分布组合关系,判定出该露天矿采场边坡的变形破坏模式,分析出其稳定状况和预见发展的变化趋势。分清岩体高边坡的破坏模式,有利于掌握它的滑动方向、规模大小、滑坡形态和滑坡机理;再对所研究边坡有针对性地采取可靠有效的加固、防护及监测措施,对保证露天矿高陡边坡的稳定性以及露天矿山可持续发展具有重要的社会及经济意义。     

秀山矿边坡断层破碎带区域变形破坏模拟分析

秀山矿采场边坡受断层破碎带影响,在开拓延深过程中形成了较大的楔形体,通过对秀山矿采场工程地质条件和岩体性质进行详细实地勘察,深入了解断层破碎带边坡变形破坏机理。在此工程的基础上,建立滑移—弯曲式倾倒变形力学模型,进行室内单轴抗压试验,并采用Rhino6.0—FLAC3D6.0高精度耦合建模方法,对采场整体以及楔形体倾倒边坡进行数值模拟稳定性分析。研究结果表明：断层破碎带边坡形成的楔形体弯曲倾倒破坏现象存在发生变形的临界坡长;西采场边坡的上下盘岩性较为完整,边坡开挖过程中,断层、节理等破碎结构面容易张开发育贯通形成大的滑裂面;随着采场开拓延深,西采场北帮受断层破碎带影响,变形区域由局部变为整体失稳。     

国内某矿山露天采场边坡稳定性分析

结合三维激光扫描成果查明了某矿山露天采场边坡岩体结构面特征,并通过反演分析,获取了边坡稳定性力学参数。在此基础上,利用赤平投影法、极限平衡法对采场边坡进行了稳定性分析和边坡破坏模式分析。结果表明：边坡岩体分化程度总体为微风化状态,岩体质量良好,力学指标较高,边坡总体呈稳定状态。边坡局部稳定性主要受节理面控制,为同向倾斜边坡,易发生楔形破坏;下部滑体坡脚区域发生溃屈破坏。     

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。     

基于多源数据的矿山边坡滑坡成因分析

针对某露天矿开采过程中边坡滑坡问题,采用无人机倾斜摄影测量与工程勘察联合调查的方式,基于多源数据对边坡滑坡的基本前兆特征及地质特征进行分析判断。结果表明,边坡滑坡的根本原因是开采形成高陡边坡后,边坡不良岩土体在应力重分布过程中向临空面方向产生塑性挤压变形,导致上覆岩层产生陡倾张裂隙;边坡滑坡变形的模式以蠕滑 拉裂的变形模式（表层蠕滑 后缘拉裂 潜在剪切面剪切）为主,破坏形式以滑塌为主;边坡潜在滑移面将在极软 软弱岩土层中发育;结合灰岩的分布特征判断,如边坡发生最终破坏,将以中浅层滑坡为主,滑动带深度多在20 m以内,滑坡后缘在新老裂缝发育区,剪出口位于+250 m平台以上。结果为边坡稳定性控制工作提供了理论依据。     

石碌铁矿北一采区露天转地下开采沉陷机理研究

露天转地下开采过程伴随着强烈的岩体移动及变形特征,引发开采沉陷问题,是露天转地下矿山安全管理方面的重点研究内容。以海南石碌铁矿北一采区为研究对象,采用FLAC3D数值模拟方法,建立考虑开采扰动的露天转地下力学分析模型,分析不同开采阶段下采区围岩、边坡岩体及地表岩层的位移、应力分布特征,根据塑性区变化特征和现场地表塌陷现象,揭示露天转地下开采沉陷机理。研究表明：边坡岩体中最大拉应力区主要集中在采场回采区与坡顶区域,并随着开采深度增加持续扩展,这将降低岩体稳定性。开采扰动下北帮、西帮处的边坡整体位移值相对较小,南帮东部、东帮至小英山区域岩体位移值随着开采深度增加而显著增大,尤其在开采-90 m至-105 m时,位移值急剧增加。塑性区主要出现在回采区围岩和东帮上方坡面及其部分坡顶后方区域。回采区围岩的塌陷进一步引起了崩落区和变形区岩体位移,沿塑性区边缘形成采坑裂缝,小英山后方区域拉伸破坏进而形成地表拉伸型裂缝,坡脚沉陷及岩体裂隙发育造成东帮边坡滑坡。整体上看,露天转地下工况下开采沉陷表现出强烈的向坡体临空面方向的水平位移特征。     

南芬露天矿滑坡机理及其动态过程

南芬露天矿面临频繁的滑坡、泥石流、崩塌、沉降等地质灾害问题。为了揭示露天矿滑坡机理,并充分理解其动力学过程,以2019年1月4日发生在南芬露天矿下盘394～502m台阶中部老滑坡体区域的滑坡为例进行研究。该工作结合现场勘查、地质资料和数值模拟等手段,对露天矿滑坡进行分析。研究结果表明,开挖扰动、冻融循环,爆破振动是诱发露天矿滑坡的主要原因。另外,滑坡区域位于老滑坡体区域内,滑坡源属于松散堆积物,老滑坡体自身的低稳定性是发生滑坡的另一个重要因素。采用光滑粒子流体动力学方法(SPH)结合弹塑性Mohr-Coulomb理论对露天矿滑坡的动态全过程进行了数值模拟。数值结果表明,露天矿滑坡堆积体分布在垂直落差约120m高的台阶上,滑坡形态呈现倒V字形,滑坡体下缘宽度约240m。露天矿滑坡形态、滑动距离、范围等与现场调查结果吻合较好。SPH方法可以很好地再现露天矿滑坡的动态过程。数值结果可以为划定露天矿危险区域,制定防灾减灾措施提供依据。     

土岩接触带降雨滑坡变形地质灾害预测方法研究

考虑到传统方法在预测滑坡变形地质灾害时存在预测效果不佳的问题,提出了土岩接触带降雨滑坡变形地质灾害预测方法研究。从基本因素和触发因素两方面,分析了影响土岩接触带降雨滑坡变形的因素,针对土岩接触带降雨滑坡变形地质灾害受控因素的复杂关系,利用动态数据驱动技术,处理了滑坡变形地质灾害监测数据,根据线性函数变换法归一化处理滑坡变形地质灾害监测数据,结合GIS技术构建滑坡变形地质灾害预测模型,实现了土岩接触带降雨滑坡变形地质灾害的预测。实例分析结果表明,应用本文方法预测滑坡变形地质灾害的次数能够与实际滑坡次数较为接近,具有较好的预测效果。     

黑山铁矿露天采场边坡稳定性研究与治理实践

黑山露天采场西边坡由于断层节理发育，造成大面积滑坡，给采场安全生产造成极大威胁。采取现场编录和工程钻等手段，详细摸清了西边坡岩体断层节理情况。通过对边坡进行稳定性分析研究，制定出具体治理方案。采用地表截洪沟阻水、770 m水平预留宽台阶并在宽台阶外缘砌筑干砌石挡墙、对宽台阶实施喷锚支护加固等措施，消除了770 m水平以上边坡对下部各台阶生产作业的威胁，保证了露天采场深部的安全生产。     

缓倾煤层采空区滑坡形成机制数值模拟研究

以贵州都匀马达岭滑坡为例,采用离散元方法,研究了缓倾煤层采空区滑坡的变形发展过程,提出了该类矿区滑坡防治建议。研究结果表明:采空区顶板塌陷导致上覆岩层弯曲-沉陷,地表产生沉降变形,同时采空区边界部位产生倾倒式拉裂,在地表形成深大拉裂;采空区上部岩体沉陷变形导致坡脚部位岩层往坡外剪切滑移;中部滑面沿变形后倾向坡外的层面和陡倾节理组合形成阶梯状滑面。滑坡形成机制可概括为由采空区顶板变形引发的阶梯状蠕滑—拉裂—剪切滑移式滑坡。缓倾煤层采空区滑坡的防治应从防止采空区顶板塌陷入手,通过回填矸石或加强顶板的永久支护来防治采空区上覆坡体的变形。     

地震诱发滑坡稳定性分析及监测预警方法研究

5.12汶川地震触发了大量滑坡、泥石流、崩塌等次生地质灾害,位于陕西省汉中市广平镇凤凰山滑坡就是1处典型的震动触发破坏。由于滑坡点距离震源点较近,地震波是导致本次滑坡的主要控制因素。首先,经现场调研,应用极限平衡计算软件对边坡在地震前后的稳定性进行了数值计算,确定地震动力响应对边坡稳态的显著影响;然后,根据稳定性分析结果,决定采用SPRM-01型滑坡远程监测系统对凤凰山滑坡体危险区域进行了长达25个月的实时监测;最后,通过对实测数据的系统分析,得出地震诱发凤凰山滑坡后,岩土体内部应力达到新的平衡,潜在滑动面上的下滑力随时间变化趋势平稳,滑坡体处于稳定状态。     

露天转地下开采边坡失稳动力冲击灾害演化机理

以杏山铁矿为例, 通过相似实验研究了地下矿体开采过程中边坡岩体的破坏形态, 揭示了露天转地下开采边坡失稳导致的动力冲击灾害发生机理, 即随着矿体的向下开采, 边坡岩体会循环进入能量积蓄和突然释放的过程, 导致坡体内部损伤微裂隙的迅速扩展贯通, 使大范围的坡体滑移冲向地下采场上部覆盖层, 对地下生产活动造成循环动力冲击灾害。