露天矿山边坡稳定性影响因素及分析方法研究

对露天矿山边坡稳定性影响因素从内外因两个方面进行分析,总结了极限平衡法、基于FLAC3D强度折减的有限差分法和基于强度折减的有限元法等3种常用的边坡稳定性分析方法,提出了加强地质勘查、做好安全监测、合理确定台阶要素和选择爆破方法、削坡减压和减重压脚、加强边坡检查与管理等治理边坡滑动灾害的控制措施。研究结果对露天矿山的安全生产及预防和控制边坡失稳具有一定的指导意义。     

强度折减法的边坡稳定性分析——以尾矿库右岸坝肩边坡为例

矿山工程边坡稳定性是影响安全生产的重要因素之一。本文以云南某尾矿库右岸坝肩废石土边坡为例,简单介绍了强度折减有限元法,并基于大型有限元分析软件Ansys,利用强度折减法对该边坡进行具体分析,并绘制塑性应变云图。结果表明该边坡处于不稳定状态,有待治理,对不稳定边坡提出了合理的治理意见。     

基于极限平衡法和强度折减法的边坡稳定性分析

考虑传统的极限平衡法和FLAC二维非线性数值分析方法的优缺点,将边坡稳定性分析的Slide极限平衡法和FLAC2D强度折减法相结合,以某排土场为工程实际,进行了边坡在天然、天然地震、降雨和降雨地震四种不同工况下的稳定性验算比较;鉴于影响边坡稳定因素的不确定性,采用基于Spencer法的Mont-Carlo法进行了边坡可靠度指标的计算,并对强度参数C、（φ）和容重γ对边坡稳定的影响进行了分析,得出边坡稳定对内摩擦角（φ）的敏感性高于内聚力C的敏感性,而容重γ的影响较C、（φ）可忽略不计.该方法通过两者的相互校核,不仅给出边坡非线性应力-应变关系和安全系数来共同评价边坡的稳定性,而且结合排土场边坡安全系数的概率分析提供边坡潜在的失效概率使边坡稳定性评价更加科学、精确.     

强度折减法在某尾矿坝边坡稳定性分析中的应用

利用有限元强度折减法对某尾矿坝的边坡稳定性进行了计算,同时利用简化毕肖普法和瑞典圆弧法对该坝体的边坡稳定性进行了计算。通过对比分析,有限元强度折减法的计算值与考虑条块间作用力的简化毕肖普法的计算值基本一致,证明基于有限元理论的强度折减法的计算结果是合理的,其安全系数值可以作为该尾矿工程定量判断的依据。     

基于PFC2D马鞍山铁矿2号露天采场边坡稳定性分析

基于颗粒流离散元理论,利用fish语言编写强度折减系数的函数对边坡稳定性进行研究。通过研究宏微观参数之间的关系,参照传统的强度折减法,对颗粒的平行连接强度和摩擦因数进行折减。在有明显位移时,以累计位移作为边坡失稳的判断标准;无明显位移时,以不平衡力与接触力之间的比率作为计算结束标准。结合马鞍山铁矿2号露天采场具体情况,分别采用PFC2D软件和bishop法计算了其安全系数,其结果分别是3.874和5.564,并对2种方法产生差异的原因进行了分析,可为PFC2D中实现强度折减法的改进提供参考。     

FLAC3D在边坡稳定性分析中的应用

本文利用FLAC软件对边坡进行模拟,通过有限元分析和后处理可很快找出滑裂面,将安全系数直接求出,另外可以考虑边坡渐进破坏过程和变形对稳定的影响。在模拟计算过程中采用FISH语言对FLAC3D强度折减法进行二次开发,从而提高计算速度。     

新钢分宜矿边坡稳定性分析

为了评价新钢分宜露天矿边坡的稳定性,应用有限差分强度折减法,对该矿山人工边坡的稳定性进行了计算分析,并和现场实际情况进行了对比.结果表明,由于有限差分强度折减法能够实际模拟边坡计算模型,客观的分析边坡的稳定状态,求得的边坡安全系数较为合理.     

广西大新锰矿工业场地边坡稳定分析

在分析大新锰矿工业场地边坡施工情况的基础上,提出新的设计方案,并通过强度折减法的FLAC3D数值模拟的方法,计算了边坡的应力、位移、剪应变增量与速度矢量分析、塑性区和安全系数,在此基础上分析和讨论确定大新锰矿工业场地边稳定性较好,新的设计方案所设计的边坡符合技术规范的要求。在安全经济的基础上提出新的边坡设计方案:砂土台阶坡面角为38(°)、岩质台阶坡面角50(°)、清扫平台8 m、安全平台5 m、最终边坡角41(°)、并段台阶高度96 m。根据边坡稳定性分析的结果可以有效的指导边坡的设计方案制定和现场施工,确保施工方案安全可靠。     

双利铁矿2号露天采场扩帮后西半帮边坡稳定性分析

保持边坡稳定是露天矿生产经营的一项重要内容。为确定双利铁矿2号露天采场扩帮后的最终边坡角,通过运用FLAC3D软件建模分析边坡的应力分布、位移移动趋势、弹塑性区分布以及有限元强度折减法计算边坡的安全系数,从而确定合理的边坡角,并为后期边坡的监测提供参考依据。     

露天转地下开采露天边坡稳定性数值模拟分析及研究

某金属矿山原采用露天开采,随着露天开采资源的逐渐枯竭,现转为地下开采,考虑到地下开采对露天边坡的稳定性必然存在一定的影响。设计在露采最终边坡一侧保留50 m宽度的保安矿柱,以保证露天最终边坡的稳定性。采用数值计算与强度折减相结合的方法,选取具有代表性的3条剖面线,建立边坡计算模型,对边坡原始状态、空场法开采和充填法开采后3种不同工况下的露天边坡模型进行稳定性计算并确定相应工况下边坡的稳定性。最终得出当采用强度不小于1MPa充填体进行充填法开采计算时,3个典型边坡的安全系数均大于1.15,处于稳定状态。     

基于极限平衡法与强度折减法的边坡稳定性分析

为研究某矿露天采场边坡的安全性与稳定性,根据三维建模资料,开展现场实际调查,对露天边坡稳定性计算坡面进行选取,分别利用极限平衡法与有限元强度折减法对边坡的稳定性进行了计算分析,并根据计算分析结果对边坡的稳定状态进行了评价。     

露天矿边坡强度折减法改进研究

以某露天矿边坡为工程背景,基于统一强度理论,通过对两个本构参数b和α的调试和反演,实现对不同强度准则的逼近,构建适合实际工况的自定义本构模型,并编制改进的强度折减法则,通过对相关强度参数进行折减求解边坡安全系数.与基于Mohr-Coulomb强度准则的传统强度折减法相比,它克服了由于Mohr-Coulomb强度准则未考虑中间主应力等造成计算结果偏于保守的缺陷,得到的边坡安全系数更贴近实际工况.

     

基于FlAC3D的露天矿边坡稳定性及影响因素敏感性分析

结合露天矿边坡实际情况，利用FLAC3D数值模拟软件对露天矿边坡进行三维数值模拟分析，运用有限元强度折减法计算边坡稳定安全系数。为研究各因素对边坡稳定性的影响，选取6个典型边坡影响因素（内摩擦角、黏聚力、抗拉强度、重度、弹性模量和泊松比）设计正交试验，采用FLAC3D数值软件对正交实验方案进行模拟运算，运用多因素灰色关联分析法分析计算结果，并与单因素分析进行对比。结果表明：根据计算不收敛这一判据，求解安全系数流程简单，在满足精度要求的情况下，求得边坡安全系数为1.96；2种分析方法计算得出的各因素敏感性大小基本一致，内摩擦角对边坡稳定性的影响最大，其次是黏聚力，泊松比的影响最小。其中，多因素分析过程中正交实验灰色理论耦合分析考虑各因素之间的交互作用，通过计算各影响因素之间的关联度，得出各影响因素的敏感性大小，所得结果更加可靠。     

科卡金矿高边坡稳定性分析

针对厄立特里亚的科卡露天金矿边坡工程的稳定性进行分析,选取了代表性的三个剖面,采用极限平衡法和有限元强度折减法进行计算。结果表明:极限平衡法计算得到的三个剖面中最小的安全系数为1.46,而有限元强度折减法获得最小安全系数为1.45。安全系数均满足国家技术规范要求,初步设计的露天矿边坡处于稳定状态。     

台阶坡面角取值规律的数值模拟

台阶坡面角的大小,直接影响露天最终的边坡稳定性。应用关键词"台阶坡面角"和"边坡稳定性",检索了中国知网1978~2015年发表的25篇相关论文,还未见台阶坡面角取值规律的专门研究。以洋县钒钛磁铁矿毕机沟露天采场为例,应用FLAC-3D专门研究了台阶坡面角的取值规律。研究发现:无论最终边坡角多小,台阶坡面角过大也会导致边坡整体失稳;台阶坡面角的合理取值范围与露天采深、边坡凹凸有关。     

强降雨条件下离子型稀土矿山边坡稳定性分析

降雨是诱发离子型稀土矿山滑坡灾害的主要因素之一。以赣南某离子型稀土矿山边坡为研究对象,采用数值模拟方法得到强降雨下边坡孔隙水压力的变化情况,分别分析降雨类型、停雨间隔时间和降雨强度对边坡孔隙水压力的影响,并应用有限元强度折减法计算拟定工况下的边坡稳定性系数。结果表明:①不同降雨类型下边坡孔隙水压力变化情况不同,增强型降雨对边坡稳定性系数影响最大。②边坡表面孔隙水压力回落幅度随停雨间隔时间的增加而增大。总降雨量相同时,停雨间隔时间缩短对边坡稳定性不利。③随着降雨强度的增大,边坡孔隙水压力的变化速率增大,边坡稳定性系数下降速率增大并且下降幅度增大。      

索矿露天边坡最终边坡角优化与破坏特征分析

露天边坡角优化的前提是保证边坡的稳定,以新疆索矿极坚硬岩石边坡为例,利用Hoek-Brown准则将室内岩石力学参数折减成岩体参数,借助FLAC3D软件,采用强度折减理论对极坚硬岩质最终边坡角进行优化研究。研究结果表明:最终边坡角由原设计的60°提高至65°,极坚硬岩质边坡破坏类型属于平面滑动破坏,坡体以剪切破坏为主,坡脚的剪应变增量最大,剪应变增量区域从坡脚贯通到坡顶;坡脚的位移量最大,其位移方向水平向左、向上,坡顶位移向下。     

紫木凼金矿露天转地下开采边坡稳定性数值模拟研究

露天转地下开采过程中以露天采坑作为尾矿库使用,最主要的技术问题是保证边坡的长期稳定。针对紫木凼金矿露天转地下房柱采矿法开采特点和难点,采用FLAC-3D分析软件,对不同回采顺序对边坡稳定性的影响进行三维数值模拟分析,研究采场顶底板和坡面围岩的变形、塑性区和应力分布特征及规律。该研究不仅揭示了露天转地下开采过程中边坡复杂应力场变化规律,弥补了现场实测中存在的不足,而且对采场地压控制也具有一定的指导意义。     

双强度折减法在矿山地质边坡稳定性分析中的应用研究

我国当下经济水平不断发展,各地随着矿山工程施工水平的提高都在不断地进行着大量基础建设项目。在当地的地质土壤情况较为复杂较难检测的省份开展基础的建设时,勘探从业者必须要对地质情况进行思考,尤其要考量地质边坡的稳定性对矿山工程项目建设运转的影响。而作为水工环地质工程师,要坚持"先勘察,后设计,再施工"的工作原则,将工程勘察的作用发挥出来,从而在最大程度上为之后的设计工作提供更为详细精准的地质工程资料,最终为工程建设做出贡献。鉴于此,本次研究通过在之前相关学者的研究成果上对双强度折减分析法的原理进行阐述,对双强度折减法应用于矿山地质边坡稳定性分析工作上的作用进行了研究阐述。     

稀土矿边坡监测方案构建与滑坡灰色预测

原地浸矿法开采稀土矿山有很多优点, 也有一个明显的缺点:注入的溶浸液容易导致山体滑坡.利用FLAC3D和强度折减理论对边坡稳定性进行数值模拟, 确定了采场边坡失稳区域, 作为重点监测区域.通过现场观测, 现场失稳的山体部分与模拟结果相吻合; 结合现场连续7 d监测数据, 利用灰色理论建立灰色预测模型, 预测结果精度等级为好, 可以应用于工程实际, 同时也为后续的滑坡预警提供支持.