锚网索支护软煤综放面开切眼围岩稳定性研究

为了研究锚网索支护条件下松软煤层综放面开切眼围岩的稳定性，运用Timoshenko梁和岩石力学理论分别对顶板似连续体以及帮煤变形破坏情况进行计算分析，确定影响开切眼围岩稳定性的各种因素。在此基础上，提出不同的锚网索支护方案，运用UDEC 3．0进行数值模拟分析，重点研究不同支护强度下围岩变形情况，同时探讨不同支护强度下的顶板与帮煤之间的相互作用关系，进而优化支护参数，确定支护方案。现场试验表明，支护方案6满足工程要求，具有较好的经济和社会效益。     

井工开采对露井联采边坡稳定影响的塑性极限分析

针对目前对露井联采边坡稳定研究方法的局限性和不足,首先根据露井联采边坡稳定的特征,基于塑性力学上限定理的边坡稳定极限分析方法,建立了井工长壁开采沉陷岩体的机动位移场,对沉陷岩体利用塑性极限分析方法建立功能方程。其次,利用该方法对安太堡南侧排土场下井工开采导致地表沉陷岩体进行了研究,分析了井工开采产生的沉陷对周围岩体特别是边坡岩体沉陷稳定和边坡稳定的影响,提出了露井联采边界参数应以井工开采工作面与边坡台阶的垂直安全距离为依据确定,其井工矿工作面开切眼位置应以Y=74160(与露天矿边坡水平距离为231 m)为界布置,才能保证其安全高度在105 m以上,实现安太堡南帮在露井联采下的安全稳定。     

基于响应面的基坑边坡优化研究及应用

结合昆明某基坑工程支护案例,对放坡支护的剖面进行优化设计。首先结合均匀试验设计和非参数回归分析方法,建立基坑边坡稳定性的响应面,在此基础上,结合边坡稳定性的约束条件,运用枚举法对基坑边坡进行优化设计。优化结果表明:该优化算法适用于基坑边坡开挖级数变化的优化问题,不需求具体解析解且能高效获得全局最优解。在满足边坡稳定性的要求下,优化结果的目标函数值与实际施工方案相比,减少了约4m。     

基于FLAC~（3D）的边坡稳定安全系数的确定

边坡稳定安全系数的确定是岩土开挖过程中涉及的关键而且十分复杂的问题,文章结合某露天矿山高陡边坡稳定性分析实际工程案例,采用大型数值分析计算软件FLAC3D对其进行了分析研究,通过对该边坡模型材料抗剪强度进行折减最终确定了安全系数,该分析方法不仅可以指导边坡安全施工、保证边坡稳定,也为类似边坡工程稳定性的预测和施工设计提供了参考。     

大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法

我国既有露天矿山边坡失稳绝大多数发生在台阶边坡或组合台阶边坡,这种总体边坡普遍偏安全、台阶边坡或组合台阶边坡普遍偏不安全的事实说明,用相同的设计安全系数标准评价总体边坡稳定性与台阶边坡稳定性的传统方法有待完善。提出边坡稳定性评价精度概念,建立稳定系数误差与边坡设计安全系数相关关系,在此基础上构建近期静态精度与评价期静态设计安全系数、长期动态精度与服务期动态设计安全系数的关系,为边坡设计安全系数的不确定性问题提供一种确定性解决方案。提出大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法,按照结构面空间位置与边坡部位相匹配、结构面规模与边坡规模相匹配的原则,系统全面地找出控制边坡稳定的关键性结构面及其组合,开展边坡稳定性分级分析,将边坡划分成"稳定的"和"可能破坏的"两种类型;针对可能破坏的总体边坡、组合台阶边坡和台阶边坡,建立边坡稳定性计算模型,找准边坡潜在滑移面所对应的结构面及其潜在滑移方向,开展岩体结构面抗剪强度精细取值,进行边坡稳定性定量计算,实现大型露天矿山边坡稳定性等精度评价,消除稳定系数随机误差以降低边坡稳定性计算的误差水平,提高边坡稳定性评价精度;统一边坡稳定性评价标准,采用相同的设计安全系数评价不同级别边坡的稳定性;均衡不同级别边坡的稳定协调性,确保总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡达到相同的稳定状态。研究表明,大型露天矿山边坡稳定性等精度评价的综合效果,台阶边坡最好、组合台阶次之。     

东深供水改造工程BⅢ2边坡预应力锚索加固优化设计

针对BⅢ2边坡的地质环境因素,讨论了该类边坡预应力锚索加固设计中的若干重要问题.在此基础上,对预应力锚索的受力特性和边坡稳定性进行了计算分析.应用优化与决策理论,对影响锚固设计参数的因素进行分析,找出影响锚索设计参数的关键因素,确定最优设计参数,并提出该边坡的预应力锚索加固优化设计方案.加固后的稳定分析表明,采用此方案进行加固设计是合理可行的,这对该边坡的及时治理起到了重要的作用.     

东深供水改造工程BIII2边坡预应力锚索加固优化设计

针对BIII2边坡的地质环境因素，讨论了该类边坡预应力锚索加固设计中的若干重要问题。在此基础上，对预应力锚索的受力特性和边坡稳定性进行了计算分析。应用优化与决策理论，对影响锚固设计参数的因素进行分析，找出影响锚索设计参数的关键因素，确定最优设计参数，并提出该边坡的预应力锚索加固优化设计方案。加固后的稳定分析表明，采用此方案进行加固设计是合理可行的，这对该边坡的及时治理起到了重要的作用。     

西南山区挖方边坡稳定性及加固分析

采用Geo-Studio软件建立挖方高边坡模型,通过对三种不同挖方施工方案进行数值模拟,分析挖方高边坡的变形破坏特征和稳定性,探究不同放坡坡率对挖方高边坡稳定性的影响。根据三种开挖施工方案下位移、稳定性的变化情况,优化边坡放坡坡率,提出合理的加固方案。研究表明,边坡开挖之后,三种方案均可能出现失稳破坏,采用预应力锚索加固后边坡稳定。经方案比选,综合放坡坡率1∶1.3时的开挖量最小。采用预应力锚索加固后,三种方案位移均有减小,产生位移主要原因是表层红粘土变形较大,建议在优化坡比的基础上采用预应力锚索加固边坡。     

露天矿山中深孔爆破边坡稳定性影响研究

为了分析露天矿山中深孔爆破对边坡稳定性影响机理,结合福建某小型露天矿山工程实际,在确定炸药及爆破孔网参数的基础上,引入降振技术并运用LS-DYNA有限元分析程序对中深孔爆破边坡影响情况进行数值模拟试验,得出了有指导意义的结论。     

大型露天矿山边坡岩体稳定性分级分析方法

基于大型露天矿山边坡的构成要素与规模大小,将其划分为总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡3个层次;根据结构面规模与各层次边坡规模的几何关系,将结构面划分为贯穿结构面、非贯穿结构面、小规模结构面3个层次。从岩体结构控制论角度,认为不同空间位置、不同规模结构面对不同层次边坡的岩体稳定性影响存在差异性,提出结构面空间位置与边坡部位相匹配、结构面规模与边坡规模相匹配开展大型露天矿山边坡岩体稳定性分级分析的新思路。重点介绍大型露天矿山边坡岩体工程稳定性分级分析方法,按照结构面空间位置与边坡部位的匹配性、结构面规模与边坡规模的匹配性,依次对露天矿山的总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡进行分层次的岩体稳定性分析,系统全面地找出控制边坡稳定的关键性结构面及其组合,实现露天矿山边坡岩体稳定性的精细分析。结合具体案例,分别从整体稳定性、局部稳定性两方面评价了露天矿山的总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的稳定性。大型露天矿山边坡岩体工程稳定性分级分析为开展边坡岩体稳定性的精确计算创造了必要的条件。     

路堑边坡施工顺序对边坡稳定性影响数值模拟分析

边坡的开挖、支挡施工顺序对边坡的稳定性有较大影响 ,本文采用有限元强度折减法对深挖路堑边坡的不同施工方案进行了有限元数值模拟分析。结果表明 ,开挖一级 ,锚固一级 ,可控制边坡的变形 ,有利于边坡的稳定 ,但是另一方面锚索的受力会随着往下逐级开挖而逐渐增大 ,有时甚至会超过其设计强度。边坡的稳定最好是依靠其自身就能基本自稳 ,加固处理仅作为安全储备 ,最好的办法是一方面既要确保边坡工程的稳定 ,同时也要允许边坡开挖后有一定的变形 ,释放一部分应力 ,充分发挥边坡的自稳定能力 ,以减少支护受力 ,即将所谓的“新澳法”原理应用于边坡工程     

分层综采超大断面切眼刷扩与锚网索支护技术

根据潘北煤矿A3煤层赋存条件和开采设计,11113综采工作面采用的分层铺网液压支架为ZZP6400/18/38。为适应支架特点及其安装要求,需要设计超大断面切眼,其高为3 m,宽为9 m。针对大断面切眼掘进及支护技术难题,提出实施了小断面导硐掘进、二次大断面刷扩成巷的掘进新方法,设计了锚网索、单体挑棚和木垛联合支护参数。现场监测结果表明,该方案应用能有效地控制大断面切眼围岩变形,保证了综采设备的顺利安装,实现了“三软”煤层复合顶板条件下大断面巷道安全快速掘进与支护。     

综放工作面收作眼合理位置确定与稳定性分析

在停采线位置预掘收作眼，可大幅度提高综放工作面搬迁速度。由于受到工作面前方移动支承压力和基本顶周期来压的持续影响，收作眼的维护比一般回采巷道更困难。基于综放末采期间矿压显现和覆岩运动规律，通过相似模拟实验研究覆岩结构失稳对工作面前方巷道变形与破坏的影响，从而得到最佳的收作眼位置：采用岩石破裂过程分析软件RFPA^2D系统，对收作眼围岩稳定性进行了数值计算与分析，并对其支护设计方案进行了优选。研究成果应用于济三煤矿4303综放面，实现了采场与收作眼的安全对接和综放工作面的安全快速收尾，并根据井下实测数据，对收作眼的使用效果及其经济效益进行了评价。     

严格极限平衡条分法框架下的边坡临界滑动场

首先将严格极限平衡条分法进行改进,给出更实用的安全系数计算格式;然后将只满足力平衡条件的边坡临界滑动场数值模拟方法进行推广,建立一套能满足严格平衡条件的边坡临界滑动场计算方法.对文献中的算例进行计算比较,结果表明本文计算的临界滑动面比其它方法搜寻的临界面更危险,即得到更小的安全系数,展示了本文方法的精度与可靠性.     

田湾核电厂人工高边坡的三维数值模拟

在对岩体工程进行数值模拟分析时,岩体力学参数的确定是影响分析结果可靠性的关键步骤。由于岩体受结构面的控制,其变形和强度性质由岩块和结构面的性质共同决定。将岩块视为各向同性介质,其参数可由室内试验测得;将岩体中的结构面视为一种初始损伤,岩体变形参数通过岩块参数的损伤折减来确定。同时,利用Hoek-Brown岩体强度参数预测方程,结合RMR分类,通过弱化处理确定岩体的强度参数。将折减后的岩体变形参数和弱化处理后的强度参数用于田湾核电厂人工高边坡的三维数值模拟,对几种开挖方案进行分析对比,为最终设计提供了合理的挖坡角。     

石泉水电站陡高边坡崩塌机理分析及加固设计

石泉水电站二期工程发电厂房为岸边式，机坑开挖深度约42m。在机坑开挖过程中，边坡表层发生了2次崩塌性破坏，在厂房和边坡之间形成一个“月牙”形空缺。根据崩塌后揭露的地质构造特性，分析了高边坡的崩塌机理。在此基础上，拟定加固方案，并用极限平衡法优化出合理的锚索锚固力，用二维接触非线性有限元分析边坡岩体与混凝土框架之间的相互作用；根据数值仿真计算结果，作出了在“月牙”形空缺处修建混凝土框架结构的边坡综合治理加固方案，其目的是利用混凝土框架结构的适度变形所产生的弹性抗力来增加边坡坡脚的稳定性：实践已证明，此方案的实施，不仅提高了边坡岩体的安全度，而且获得了良好的经济效益。     

黄土公路阶梯状高路堑边坡稳定性研究

 为揭示黄土公路阶梯状高路堑边坡的稳定性状,依托阎良—禹门口高速公路黄土高边坡工程,对非扰动黄土阶梯状高路堑边坡模型进行离心试验研究,采用有限元分析软件ANSYS对阶梯状高路堑边坡稳定性进行数值分析,深入研究黄土公路阶梯状高路堑边坡的变形发展过程、破坏特征及其稳定性。研究结果表明：非饱和黄土阶梯状多级矮坡在发生破坏前会发生明显的侧向变形,最大水平位移发生在1/3坡高且向内平距2/3坡脚处,边坡的变形存在先垂直、后水平的特点;非扰动黄土边坡发生侧向变形时,在坡内存在很短距离的无水平应变区;黄土阶梯状多级矮坡的稳定性主要受宏观坡率的控制,高边坡的整体稳定性不受次级矮坡的影响;阶梯状多级矮坡利用黄土的直立特性,采用大于70°坡角的多级矮坡来消除降雨对坡面的冲刷,可最大限度地增加坡面的降雨入渗量,减少坡面产流,为防护边坡植物的生长创造好的立地条件。阶梯状多级矮坡是黄土地区公路路堑边坡较好的一种坡型,具有良好的工程和应用价值。     

滑坡体下挂帮矿开采方案与分析

象鼻山采区是大冶铁矿东露天采场拟开采的4个挂帮矿开采点之一，其地质条件复杂，北帮边坡曾经发生过滑坡。挂帮矿的开采足否会诱发古滑坡体的再次失稳，如何保证挂帮矿资源的安全回收，是采矿作业不可同避的问题。简要介绍采区边坡的地质条件和滑坡历史，预测挂帮矿开采期间边坡的稳定状况，提出利用预留矿石挡墙控制边坡变形与稳定的开采方案，采用FLAC^3D软件进行计算，并对开采顺序进行优化。开采结果表明，预留矿石挡土墙方案可以提高边坡的稳定性，开采期间没有发生灾难性滑坡，但变形量级远大于分析结果。     

大断面切眼顶板偏应力运移及围岩稳定

为了探究大断面切眼顶板控制机理,以某煤矿5205切眼为工程背景,采用UDEC4.0模拟了切眼宽度6～10 m过程中,顶板偏应力、裂隙场、变形规律等响应特征。结果表明：①顶板偏应力呈浅部逐渐升高,深部逐渐降低的分布形态,宽度越大顶板浅部偏应力越小,而深部偏应力越大,同时,偏应力极大值逐渐降低并向深部转移。②围岩裂隙场分为3个区：裂隙贯通区、裂隙发育区、微裂隙区,均呈“半椭圆”状。③切眼宽度的增加,加剧了顶板微裂隙区向裂隙发育区及裂隙发育区向裂隙贯通区的转化,同时,顶板下沉增大。认为：顶板的控制首先保证帮不稳定三角块的稳定；高性能锚杆可更好地控制裂隙滑移。④双桁架锚索可锚固在肩角无裂隙区和顶板深部预应力叠加区,可抑制顶板中部裂隙贯通区的拓展和变形。基于此提出了高强高预紧力锚带网和双桁架锚索联合控制技术,矿压结果：切眼掘出后10 d实现自稳,顶底板相对移近量128 mm,两帮相对移近量96 mm,顶板离层4 mm。     

类土质路堑边坡动态监测及数值模拟分析

 以张家口—石家庄高速公路类土质路堑边坡为例,采用现场监测结合数值模拟的方法展开边坡稳定性分析。首先,根据勘查获得土层分布和滑体厚度信息,布设测点进行位移监测,坡体深部位移和坡面位移监测结果显示,微型钢管注浆改性后的坡体经过再次开挖,位移接近滑动临界值。颗粒元程序模拟初次滑坡过程,在此基础上,恢复滑面附近颗粒间平行连接,以模拟注浆改性的效果,并继续进行开挖计算,数值模型监测点显示,坡体位移呈现渐进性变化,最后发展趋于破坏,再次论证边坡的极限平衡状态。最后,采用矩形抗滑桩联合坡脚矮挡墙进行加固,达到治理效果,证明分析结果的正确性。这种现场监测结合数值模拟的方法适于动态分析,并能及时作出趋势性预测,建议将该分析方法应用于中小型边坡分析中。