FLAC3D在平庄西露天矿边坡应力、位移分析中的应用

针对平庄西露天矿工作帮经常发生滑坡,严重威胁着矿山设备及人身安全,应用FLAC3D进行边坡应力、位移分析,研究工作帮边坡岩体变形、移动规律、破坏区域、滑移面和滑坡机理,为边坡监测方案的制定提供必要的依据,对实际生产有着重要的指导意义。     

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。     

抚顺西露天矿边坡水压分布特征及疏干减压工程实践

针对抚顺西露天矿北帮边坡水文地质特征,对水压作用下北帮边坡变形破坏模式和边坡岩体水压动态规律进行了实际勘测及模拟分析．研究表明,边坡岩体的深部水压相当于静水压力的70％,坡表以下50m范围内的岩体渗透性明显高于深部,疏干减压的效果较好,为疏干工程设计提供了科学依据．最后对采取的疏干减压工程效果和实际边坡变形减缓效果进行了评价。     

布昭坝露天矿西帮边坡变形特征及失稳控制

介绍了布昭坝露天矿西帮边坡的变形和在地表、地下岩移观测中所体现出的变形特征,并根据边坡岩体组成及变形特征阐述了边坡治理的优化方案。     

布沼坝露天西帮边坡滑坡模式分析及治理措施

根据露天矿西帮煤层地质赋存条件，边坡地表、地下位移监测数据和地下位移深度变形曲线，分析得出西帮边坡滑坡模式，并结合边坡稳定性分析，采取削帮减栽等治理措施，取得较好的经济效益。     

双弱层烧变岩边坡失稳模式研究北大核心

为了研究露天煤矿双弱层烧变岩边坡失稳模式,采用FLAC3D数值模拟,分析了边坡破坏变形特征,建立边坡力学模型;全面考虑烧变岩体、地下水对边坡稳定性的影响和软弱夹层对边坡的控制作用,基于极限平衡法推导不同力学条件下边坡滑移破坏模式。模拟结果显示:上部弱层控制区域岩体及后缘烧变岩体在水平方向位移较大,变形速度较快,塑性变形明显,沿下部弱层带存在塑性区,其控制区域岩体变形速度有所增大。力学分析结果表明:边坡稳定性受上部弱层控制时,上部岩体沿上部弱层移动变形,后缘烧变岩体拉裂破碎推动岩体发生顺层剪切破坏;边坡受下部弱层控制时,岩体沿下部弱层滑移,后缘拉裂,边坡发生沿下部弱层的剪切破坏;后缘拉裂面垂直高度达到两弱层间距时,拉裂面位于上部弱层下方,边坡稳定性同时受到上下2个弱层控制;若上部弱层之上岩体被拉裂,拉裂岩体随两弱层之间岩体变形移动;上部弱层之上岩体保持稳定,则两弱层之间变形岩体滑移与上部岩体分离;上部弱层之上岩体整体失稳,则坡顶处烧变岩体拉裂破碎,两弱层之间岩体沿下部弱层剪切失稳,上部弱层之上岩体整体随下部岩体变形移动。以大南湖二矿南端帮为工程实例,代入力学参数得到上部岩体安全系数为0.942,处于失稳状态,下部岩体安全系数为1.070,处于滑移临界状态,考虑两弱层控制区域岩体之间的相互影响,坡体发生上下两弱层控制下的阶段式滑移-拉裂失稳。     

布沼坝露天矿西帮清方减载设计及实施

针对小龙潭矿务局布沼坝露天矿西帮边坡变形不断增大的情况,对西帮边坡进行了清方减载设计。结合矿区生产情况,确定清方减载分3个阶段进行。对3个阶段的设计边坡,采用滑移场理论进行滑面搜寻,应用Morgenstern-Price法、JanBu法、Bishop法和Ordinary法对设计边坡进行稳定性评价,并依据西帮边坡监测数据对治理效果进行深入分析,验证了布沼坝矿西帮边坡清方减载设计的合理性。     

井采影响下边坡岩体变形破坏规律研究

针对Ⅱ型露井联采,露天转地下开采的情况,对井采影响下边坡岩体变形机制、地表移动特征及其对边坡岩体强度的弱化等进行了探讨。安家岭露天矿西排土场北部变形区实例分析表明,受井采影响,边坡上部土体由于沉陷变形出现差异性拉张裂隙,形成主动下沉滑移段,前缘被动段以沿弱层滑移的水平位移为主,数值模拟结果与现场实际基本吻合。     

露天矿软岩复合边坡变形机理分析

为研究露天矿软岩复合边坡的变形机理,以新疆某露天矿设有排土场的东帮复合边坡为研究对象,根据排弃高度、端帮与排土场距离两因素制定4种模拟方案,采用FLAC3D进行数值模拟,通过对4种方案的水平位移及监测点位移随时步变化的模拟结果进行分析,得出随着排土场排弃越高,排土场距东帮距离越远,边坡最大水平位移位置向边坡内侧移动;监测点位移随时间起初小幅波动,中期下降较快,后期平稳的变化趋势;变形过程中由于下部岩体对上部排土场的约束作用减小和排土场对下部岩体的挤压作用产生边坡变形连锁效应,加快边坡变形。对边坡变形机理从复合、软岩、开挖3个方面进行详细的分析,得出不同工况下边坡潜在滑移模式:拉裂-蠕滑、拉裂-切层-蠕滑、拉裂-切层-蠕滑-剪出。在失稳型边坡蠕滑机理基础上提出稳定型边坡蠕滑机理,主要包括初始变形阶段、减速蠕变阶段、等速蠕变阶段、减速蠕变阶段Ⅰ、减速蠕变阶段Ⅱ等5个阶段,并通过数值模拟对该机理进行了验证,稳定型边坡蠕滑机理对边坡滑移的预防具有一定指导意义。     

布沼坝露天西帮边坡变形状态分析

本文针对小龙潭煤矿布语坝露天西帮边坡变形特点与规律，并结合地质赋存条件，对西帮未来变形趋势，破坏模式进行了分析，以便为综合治理提供科学的依据。     

布沼坝露天西帮边坡变形状态分析

本文针对小龙潭煤矿布沼坝露天西帮边坡变形特点与规律，并结合地质赋存条件，对西帮未来变形趋势，破坏模式进行了分析，以便为综合治理提供科学的依据。     

构造应力对布沼坝露天矿西帮变形的影响

为了研究布沼坝露天矿西帮边坡长期变形滑移的主要原因,对矿区的地质构造进行了分析,找出了造成边坡持续变形的主要动力源,根据构造区划,给出了布沼坝矿区的主应力方向为E33°S,开挖降段造成不平衡应力的持续卸荷,导致临空面岩石圈持续变形、滑移,断层成为控制边坡稳定和滑坡的关键因素,2种基本的失稳模式分别为沿着断层或结构面顺层切出,和从滑体内部搜索最弱抗剪面滑出。     

露天煤矿压帮内排端帮稳定性变化规律研究

通过理论分析结合数值模拟的手段,对国内某露天煤矿端帮靠帮开采结束后逐步进行内排压帮这一过程进行了边坡稳定性分析。首先从二维角度建立了内排压帮的理论模型,同时推导出了内排压帮后边坡安全系数的计算公式,阐述了这一过程中边坡安全性提高的机理。然后使用FLAC3D数值模拟软件对端帮靠帮结束后未进行内排的状态进行了稳定性分析,同时将内排压帮过程分成3个阶段进行了稳定性分析。根据模拟结果发现内排的跟进明显的减小了端帮岩体的剪切应变增量,同时岩体的变形范围和变形量也明显缩小。压帮内排能够使边坡安全性得到有效的提升。而且内排工作的前期,对端帮稳定性的增加效果最为明显。     

基于“表-深”联合监测方法的露天煤矿边坡破坏模式研究

为了确定魏家峁露天矿西南帮边坡滑移的破坏模式及滑移演化机理，提出滑坡治理和灾害防治方案，通过现场查勘、滑移体地质勘察、边坡深部位移与边坡表面位移联合监测以及数值模拟等措施，确定了边坡的滑移面位置、揭示了边坡岩体破坏演化机理和边坡破坏模式，查明了此次滑坡的主要原因。结果表明：边坡潜在滑移面在孔口下27～32m处|边坡位移呈现出“急剧增长-缓慢平衡-再次调整”的“L” 型变化过程，现阶段边坡处于平衡调整的临滑状态|边坡滑移呈现出“开挖卸荷—剪切破坏”力学机理，边坡的宏观破坏模式为剪切型破坏|软弱夹层受到水润侵蚀，剥离推进后，岩体应力释放，成为此次边坡滑移的主要原因。     

眼前山铁矿北帮滑体变形移动规律的监测研究

鞍钢眼前山露天铁矿北帮中上部边坡由碳质千枚岩和绿泥千枚岩等软岩构成,在开采卸荷及大气降雨的作用下高差约110 m的岩体产生整体大面积变形及开裂,通过地表位移监测确定了岩体的变形范围、滑移趋势及与降雨显著相关的特点。叙述了鞍钢眼前山铁矿北帮滑体变形监测的具体情况,总结了变形区滑移规律。采取了相应的治理对策,保证了矿山的生产安全。     

眼前山露天矿转地下开采边坡大变形模式数值模拟

针对眼前山铁矿露天转地下开采条件下的边坡岩体的变形、破坏和稳定性问题,采用FLAC大变形模式分析了矿体开采不同深度下的露天边坡变形破坏特征。开挖模拟显示北帮软岩边坡易产生大量滑落,但一般不会形成突然快速的滑坡,对地下开采的安全影响不大,但大量小颗粒碎石补充岩石覆盖层,对控制损失贫化指标不利。南帮硬岩边坡岩体开采初期未出现较大的变形和整体滑移。     

采空区影响下的边坡稳定性分析

综合分析了岩体物理力学参数,采用FLAC软件建立了安太堡南帮工程地质模型,对南帮变形进行了数值模拟,基本确定了安太堡南帮变形规律,采用极限平衡法对南帮边坡进行了安全系数计算,确定了南帮边坡不稳定区域。     

抚顺西露天矿西帮人车卷滑坡稳定分析和边坡破坏变形预测

通过抚顺西露天矿西帮人车卷边坡变形和滑坡分析，揭示了露天开采边坡失稳演变的过程；研究了边坡稳定系数衰减与位移速率变化两者间的关系；用灰色系统理论进行了边坡的滑坡预测。     

白音华三号露天矿外排土场与非工作帮复合边坡稳定性分析

以内蒙古白音华三号露天煤矿为边坡工程研究背景,针对白音华三号露天矿边坡变形日趋加剧的现状,开展了边坡岩体动态变形监测,通过变形规律的分析,对外排土场与非工作帮组成的复合边坡进行了稳定性分析与计算,总结出边坡岩体的变形特点及破坏模式,提出了白音华三号露天矿非工作帮变形破坏的治理措施。     

小龙潭布沼坝露天矿边坡地下位移监测

本文根据云南省小龙潭煤矿布沼坝露天西帮３４８，３４６，３４４剖面边坡地下位移监测系统的建立和测试，对一年来的监测数据进行了分析，提出了边坡变形模式，阐明了影响边坡稳定性的因素和采取的相应边坡治理措施。