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。     

扎哈淖尔露天矿南帮横采内排边坡形态的确定

针对扎哈淖尔露天矿南帮受到顺倾地层和岩体力学性质差的影响[1-3],对初设纵采南帮到界边坡进行稳定性分析,通过建立边坡三维模型分析横采内排条件下边坡开挖位置、开挖角、追踪距离对边坡稳定性的影响,确定了横采内排条件下满足稳定性要求的南帮边坡形态。     

露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态分段优化研究

针对横采内排追踪压帮条件下露天矿含断层与顺倾弱层群边坡稳定性分析与形态设计难题,顾及露天矿层状边坡垂直方向上的地层岩性、工程发展过程中的服务时间、要求的稳定程度等方面的差别以及深部边坡稳定性的三维效应,以胜利东二号露天煤矿首采区南帮为工程背景,采用二维极限平衡法与三维数值模拟相结合,对露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态进行了分区段优化。研究表明,胜利东二号露天煤矿边坡稳定性主要受坡体内一系列顺倾弱层控制,断层可能作为滑体的边界,其潜在滑坡模式为以圆弧或断层为侧界面、以弱层为底界面的切层-顺层滑动或切层-顺层-鼓胀破坏|随着追踪距离的增大,边坡的破坏模式由浅部大范围破坏逐步过渡为深部破坏,是深部边坡稳定性下降的根本原因|分段优化后的边坡应划分为三个阶段,整体边坡角14°,横采工作帮与内排土场间的追踪距离应为50m。     

安家岭矿端帮煤开采边坡稳定性分析与控制北大核心

为解决安家岭露天矿端帮到界边坡压煤问题,结合安家岭露天矿北帮到界边坡实际情况,运用极限平衡方法,对回采高度、整体边坡角与边坡稳定之间敏感性分析,采用三维数值模拟方法研究横采内排追踪距离、内排压脚高度与边坡稳定性关系。结果表明:回采高度由1276m水平降至1264 m水平、整体边坡角由34°提高至35°时,边坡稳定系数变化最为敏感,综合分析确定端帮压煤回采方案为回采高度1264 m水平、整体边坡角35°;横采内排追踪距离为30m、横采内排压脚高度24 m,可实现煤炭资源安全高效回收,同时具有较高社会效益。     

哈尔乌素露天煤矿边坡稳定性分析

根据哈尔乌素露天煤矿地质资料,建立了地质模型,对外排、内排及采场边坡的稳定性进行全面系统地验算,并对其稳定性进行了分析与评价,提出了边坡变形破坏的防治措施,为露天矿安全生产提供理论依据。     

宝日希勒露天煤矿南帮边坡靠帮开采方案

为充分解决软岩露天煤矿端帮稳定性问题,选取宝日希勒露天煤矿南帮边坡作为工程背景,综合运用地质勘察、室内试验、数值模拟等手段方法,分析横采内排、追踪压帮对边坡稳定性的提升作用,提出合理的靠帮开采方案。研究结果表明:当排土工作线长度达到140 m时,南帮边坡可满足安全储备要求;同时,当内排追踪距离不超过35 m时,采场及内排土场对端帮的支挡效应显现明显;建议南帮排土工作线长度布设不小于140 m,内排追踪距离不超过35 m。     

近水平煤层露天矿边坡三维稳定性研究

为最大限度回采胜利煤田西二露天矿西端帮边坡下压煤,应用数值模拟与极限平衡法相结合的方法,分析了不同采场工作帮、内排土场追踪距离条件下端帮边坡的三维破坏模式及稳定性变化规律。结果表明:西端帮边坡受到工作帮与内排土场的双重支挡作用,其变形与稳定性具有显著的尺寸效应,减小追踪距离是控制该类边坡变形、提高边坡稳定性的有效途径;边坡滑裂面近似一椭球面,其水平方向的长轴与短轴均随着追踪距离的增大近线性增大;边坡稳定系数随着追踪距离的增大呈负指数规律下降,当追踪距离不超过100 m时,其稳定性可满足安全要求;当追踪距离达到200 m时,边坡稳定性的尺寸效应基本消失。     

新疆准东露天煤矿单一巨厚煤层复合边坡空间形态优化

针对单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡稳定性及空间形态问题,以新疆准东露天矿为工程背景,采用刚体极限平衡和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了露天矿复合边坡的稳定性及空间形态,分析了复合边坡的潜在滑动模式及稳定性规律,确定了采场与排土场的最大安全距离。研究结果表明:新疆准东露天矿采场最终边坡角为34°,排土场边坡角为23°,排土场与采场安全距离为150 m时满足安全性与经济性要求;单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡的滑坡模式为沿排弃物内部的圆弧滑动和以坡体出露弱层面为底界面的组合滑动;在岩体自身重力作用下,单一巨厚煤层露天矿土—岩复合边坡破坏形式为拉张—剪切复合型。     

朝阳露天煤矿横采内排工艺

根据朝阳露天煤矿的实际地质条件,分析了露天矿受内排土场边坡位移影响的采剥、疏干排水相关问题;着重阐述了横采内排技术方案以及采场排水方法。结果表明：横采内排工艺在采场南北推进转向东西推进过程中,有效实现了超前内排,挖潜了有效的内排空间,为采剥接续稳定创造了良好的条件;通过采场排水方法在东端帮东侧新建集水坑,并与毛石导水盲沟有效结合,实现了采场有序排水。     

安太堡露天矿排土场边坡稳定性分析

为研究安太堡露天矿内排土场边坡稳定性,采用GEO-slope对内排土场3个不同位置剖面进行稳定性分析并给出了边坡稳定性控制措施.分析结果表明:内排土场南部区域高段排土边坡变形方向为北东方向;边坡现场变形区域与破坏机理分析区域相一致,主要为单台阶或多台阶沿排弃物料内部的滑动变形;压脚可以有效减小边坡变形,提高边坡稳定性.     

陷落柱影响下露天矿边坡变形破坏机理

以山西朔州安家岭露天矿北端帮边坡为研究基础,对陷落柱影响条件下露天矿边坡变形破坏机理进行研究,确定了受陷落柱影响条件下边坡失稳变形破坏模式。利用以往地质及勘查资料,建立研究区边坡典型工程地质模型,运用有限元数值模拟研究方法研究其失稳变形破坏机理,采用极限平衡研究方法对研究区边坡进行稳定性评价,稳定性评价结果与变形破坏机理研究成果取得一致。     

霍林河南露天煤矿横采内排工艺应用

针对霍林河南露天煤矿横采内排工艺应用现状,考虑到内排追踪距离、边坡稳定性等因素,采用理论分析与现场踏勘相结合的方法,确定了最小内排追踪距离,选取典型剖面分析南露天煤矿现状端帮、横采工作帮、横向内排土场边坡的稳定性,并确定了端帮边坡和横向内排土场边坡的最大稳定帮坡角。分析得出横采内排工艺端帮边坡、工作帮边坡以及横向内排土场边坡均满足安全储备系数要求,计算得出端帮边坡最大稳定帮坡角为25°,横向内排土场边坡最大稳定帮坡角为17°。     

安家岭露天矿井采影响下北帮边坡变形破坏机理研究

安家岭露天煤矿是我国特大型露天煤矿之一.为提高煤炭资源回收率,增建生产能力为500万t/a的斜井,开采太西区和上窑排土场区的煤炭资源,形成了露井联采格局.井采对露天矿北边帮稳定性造成威胁,使露天矿边坡变形破坏机理与一般边坡不同.论文通过理论分析、建立边坡变形破环模型,分析井采影响下边坡变形破坏机理,从力学特征、岩石破坏...     

扎哈淖尔露天矿横采南帮边坡压脚形态优化研究

针对扎哈淖尔露天矿横采南帮边坡持续变形影响地面输煤系统正常运行以及横采区域安全稳定开采的问题,通过对横采南帮边坡监测数据和边坡稳定性进行分析,进而提出内排压帮提高边坡稳定性的方案,并对压帮高度、边坡形态进行优化。     

抚顺西露天矿深大顺倾边坡失稳破坏控制措施研究北大核心

为解决深大顺倾边坡失稳破坏问题,以抚顺西露天矿为例,通过工程钻探与监测数据追踪分析方法,确定弱层赋存规律及变形边界划定;基于强度折减与反分析法,得出岩土体力学指标;运用极限平衡与三维有限差分法,分析不同内排高度与边坡稳定变化规律;采用监测数据追踪分析,对控制效果评价。结果表明:二维极限平衡与三维有限元分析结果一致性较高,内排高度为80 m时,稳定性满足安全要求,监测数据追踪分析,内排方案可实现对边坡稳定控制。     

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。     

软岩边坡破坏机理研究与治理方案

以白音华二号露天矿为背景,通过分析该矿发生的"5.16"、"9.10"巨型滑坡,探讨硬-软、软-硬相间岩层边坡受水与采掘影响,边坡变形破坏机理,得出白音华二号露天矿边坡变形破坏属于岩体结构控制的边坡变形失稳模式。采用传递系数法、极限平衡法对南帮内排进行稳定性评价,并根据内排边坡前缘开挖降深状况,提出边坡压脚方案:1035以下平盘宽64 m,边坡角13°,1035以上平盘宽200 m,边坡角6°。为避免大规模、突发性的滑坡灾害再次发生,建议采取必要的工程技术措施,以保证安全生产的有序进行。     

露天矿边坡失稳破坏模式及其稳定性研究

以福建某大型露采钨矿边坡为例,通过现场工程地质调查和试验研究,总结提出了矿山边坡的变形破坏模式。考虑采场边坡岩体由于结构面分布广泛且形态各异呈现的非均匀性和各向异性,采用平面滑动破坏、楔形体破坏、圆弧形破坏和倾倒破坏4种评价方法分别建立了矿山高边坡的地质模型,进行了稳定性分析评价并提出综合防治措施。研究结果表明,岩体结构面的性质、分布及其与坡面的组合关系是露天采场边坡稳定的主要控制因素;露天采场边坡具有危岩崩塌、平面滑动、楔形体破坏、倾倒破坏和圆弧滑动破坏等多种失稳模式,应采用多种评价方法对其进行分区评价。研究成果可为露天矿边坡岩体稳定性分析、治理设计和矿山安全生产提供参考依据。     

平朔东露天矿排土场边坡破坏模式与稳定性研究

通过对平朔东露天矿南洼村排土场实际工程地质及水文地质条件进行研究,建立了东露天矿排土场边坡稳定研究工程地质模型,采用PFC数值分析软件模拟研究了排土场边坡失稳过程中的应力、位移、塑性区分布特征,探明了边坡变形破坏模式及失稳机理,运用Slide极限平衡分析软件对南洼村排土场现状边坡稳定性进行评价,结合现场实际条件提出了边坡变形破坏的防治措施,为保证边坡安全、实现高效生产提供了理论依据。     

端帮采场边坡稳定影响因素及其作用规律研究

受“边坡应力场”与“采硐群应力场”耦合作用的影响,端帮采场边坡稳定影响因素更加复杂,边坡稳定控制难度显著提高。为了探明端帮采场边坡稳定性的主要影响因素及其作用规律,以我国鄂尔多斯地区某露天矿端帮采煤为背景,构建数值分析模型,模拟研究了不同边坡角、不同煤柱宽高比和不同采硐深度工况条件下边坡岩土体的移动变形特征,对比分析了各关键因素对边坡稳定影响的差异性。结果表明：整体边坡角、煤柱宽高比和采硐深度对端帮采场边坡岩土体移动变形影响明显;边坡稳定性随整体边坡角增大而降低,随煤柱宽高比增大而提高;以坡顶线在煤层的正射投影位置为界,当采硐末端未超出该边界时,采硐深度的增大不利于边坡稳定,当采硐末端超出该边界时,采硐深度继续增大将有利于边坡稳定。