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。     

采空区和露天边坡之间的相互影响分析

由于FLAC3D软件在复杂的三维地质建模与单元网格划分等方面存在很多不足,且所建模型易出错、难检查。利用3DMine软件建立柿竹园多金属矿的三维地质体块体模型,并用八叉树法实现了单元块的合并与细分。将模型以数据文件的形式输出,形成FLAC3D命令流,再将命令流调入FLAC3D软件中执行,从而准确、快速的建立了FLAC3D模型。利用该建模方法对采空区和露天边坡之间的相互影响进行了模拟分析,验证了两种软件耦合的可行性和有效性。     

白马铁矿露采边坡稳定性研究

本文介绍了白马铁矿边坡稳定性研究的方法、技术特色及所得结果。这些研究成果为矿山开发和初步设计提供了边坡稳定及其控制技术的依据。     

充填体荷载作用下金属矿山采空区顶板稳定性分析

针对如何提高研究区深部矿体采矿活动安全性的问题,通过理论计算方法和数值模拟计算法对采空区顶板的稳定性进行了分析。结果表明,厚跨比理论、载荷传递交汇线理论和结构力学梁理论求得的采空区顶板安全厚度基本一致,具有较好的线性变化关系,获得采空区顶板安全距离为10.0～18.0 m(采空区跨度为20 m);通过数值模拟极端后,确定了研究区顶板的临界破坏厚度为12.5 m,最终确定了采空区顶板的安全厚度为15 m。此时,采空区的水平方向最大的位移量可达28.2 mm,垂直方向上最大下沉量可达368 mm;采空区开挖后的最小主应力为-1.42 MPa,最大主应力为-6.7 MPa。     

磷矿山地下转露天原采空区危害治理研究

瓮福磷矿磨坊矿因早期地下开采留下众多采空区,由于b矿层磷矿的优势性,需要对原采空区矿柱采用露天回采。通过研究讨论地下转露天原采空区处理方法,结合工程实际分析,针对原采空区采用露天深孔爆破强制放顶方法进行处理,结合理论力学方法计算采空区顶板最小安全厚度,建立其与采空区跨度之间的对应关系,为指导该矿露天生产和维护作业人员及设备安全打下了基础。     

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。     

爆破荷载作用下岩质边坡稳定性研究进展

爆破荷载是导致边坡失稳的重要外部因素。与土质边坡相比,由于节理面的存在,爆破荷载下岩质边坡稳定性研究更加复杂。综述节理对爆破应力波传播特性的影响规律以及爆破荷载作用下岩质边坡数值计算要点,并从岩质边坡自身特点、爆破应力波振动特性以及爆破荷载与其他外界因素耦合3方面详述岩质边坡动力稳定性研究现状,总结得出节理力学性质及分布,爆破应力波振动速度、频率及其衰减规律等因素是岩质边坡极其重要的稳定因素。最后,对爆破荷载作用下岩质边坡稳定性研究进行展望,为进一步深入研究奠定基础。     

考虑时间效应的采空区顶板稳定性分析

根据红岭铅锌矿采场顶板受力特征,基于Reissner厚板理论,建立了采场顶板的厚板力学模型;根据顶板不同边界条件,推导了固支和简支两种条件下顶板内部最大应力、弯矩和挠度方程;基于Kachanov蠕变损伤理论,构建了采场顶板蠕变损伤模型,并对采场顶板损伤失稳时间进行了深入分析。结果表明：固支条件下,顶板最大弯矩及应力出现在四边中点处,即四边中点处首先出现损伤,由蠕变损伤模型可知,长边中点损伤孕育时间为110.32 d,短边中点损伤孕育时间为121.19 d,之后损伤逐渐向外侧扩展;简支条件下,顶板最大弯矩及应力出现在顶板中心处,此时中点处损伤孕育时间为49.89 d,应在此时间之内充填采空区保证顶板稳定性。工程实例分析表明,顶板损伤孕育时间与顶板厚度呈正比关系、与上覆岩层压力呈反比关系,即顶板越厚,损伤孕育时间越长,上覆岩层压力越大,损伤孕育时间越短。     

岩质边坡稳定性分析

应用极限平衡法,对首钢水厂铁矿边坡的代表性剖面及优化方案的各剖面进行稳定性分析,分别得到了各种情况下各剖面的整体和局部最小安全系数,并得到以下结论：按照原设计境界开采,边坡最小安全系数在震动情况下小于1.20,低于规范值,安全储备不足,边坡处于不稳定状态,需对其剖面进行相应调整与优化。优化调整后稳定性增强,边坡达到允许安全系数要求,边坡安全储备充足。在此基础上,应用强度折减法进行数值模拟,初始状态下塑性区分布较浅;参数调整优化之后,塑性区分布向坡底延伸,边坡破坏方式可能由局部转变成整体,边坡可能发生整体性破坏。计算结果显示,滑动面与极限平衡法相近,验证了结果的合理性。     

兰尖铁矿深凹露天矿山高陡边坡稳定性分析

为了研究外界因素对结构面控制型边坡稳定性的影响,以兰尖铁矿营盘山段边坡为工程背景,采用Geo-Slop软件,分别分析了该边坡在地下水、地震载荷以及地下水和地震载荷共同作用下的边坡稳定性,结果表明：地下水对边坡稳定性影响较小,安全系数的变化范围在0.015~0.030;地震载荷对边坡稳定性的影响较大,安全系数的变化范围在0.125~0.165;在地下水和地震载荷共同作用时,整个边坡处于临稳状态。     

弓长岭露天矿含空区边坡稳定性研究

针对弓长岭露天铁矿含空区边坡稳定性问题,考虑不同大小、位置空区对边坡稳定的影响,利用FLAC和Geo-slope软件,分别模拟3种情况（包括36种情形）下边坡的稳定性：①不含空区;②空区分别位于边坡上部、中部、下部和坡角底部,这些空区距坡面的距离固定,改变空区的宽度;③空区大小确定,改变空区距坡面的距离。通过对比不同宽度、位置空区的边坡塑性区、位移云图和安全系数来分析空区对边坡稳定性的影响规律。结果表明：上部空区的存在有利于边坡整体稳定,但是影响边坡的局部稳定;中部空区的存在对边坡稳定性影响比较复杂,既有对边坡稳定有利的情况,也有对边坡稳定不利的情况;下部空区的存在严重影响边坡的稳定性。该规律对露天开采转地下开采很有借鉴意义。     

露天高陡边坡局部加陡扩帮稳定性分析

大冶铁矿象鼻山露天边坡经过初期开采后,已形成近50°的高陡边坡,若继续扩帮开采,需要对其稳定性进行计算,以确保生产的安全。根据地形及岩性特征,在象鼻山南帮选取两个典型地质剖面,采用Geo-slope软件分析其在扩帮前和扩帮后不同条件作用下的边坡稳定性,结果表明,各条件下的边坡最小安全系数均大于临界安全系数1.1,扩帮后整个边坡基本处于稳定状态,不会出现失稳现象。     

车辆荷载作用下露天矿采空区顶板安全厚度研究

采空区的存在对露天矿的安全生产构成极大威胁,而顶板是决定空区稳定性的重要因素。针对弓长岭露天矿已探明采空区进行了顶板安全厚度分析。建立了车辆荷载作用下的采空区顶板的力学模型,推导了顶板的振动方程,获得了其安全厚度计算式。结合弓长岭露天矿采空区实际情况,分析了车速、车质量、顶板厚度和跨度对顶板岩梁动态响应的影响规律,计算了不同顶板抗拉强度、跨度组合和不同车质量时的顶板最小安全厚度值,并据此分析了安全厚度的变化规律,对该矿区的安全生产具有重要意义。结果表明：顶板岩梁中的动弯矩与车速、车质量以及顶板跨度近似呈线性关系,且随顶板厚度增加而减小,顶板厚度越小,动弯矩减小幅度越大;顶板最小安全厚度随其抗拉强度增大而减小,随其跨度、车质量的增大而增大。     

金属非金属露天矿山边坡安全管理建议

我国金属非金属矿山露天开采的比例相当大,出现过变形、破坏的约占一半,由于边坡的高度大,边坡滑坡等灾害已经成为危及矿山安全生产和人民生命财产安全的重大灾害。金属非金属露天矿边坡管理技术和水平低,是导致近年来边坡重大事故多发的主要原因之一,边坡管理工作尤其重要。根据我国金属非金属露天矿边坡存在的问题和趋势,分别对监管部门和矿山企业提出金属非金属露天矿边坡安全管理建议。     

基于模糊数学的露天铁矿采空区地球物理探测评价研究

针对金属矿山露天采场采空区地球物理探测异常快速安全评价的技术难题,根据模糊数学理论,结合多年的采空区探测研究成果,在采空区类型划分和地球物理识别特征的基础上,基于GIS平台建立了综合高密度电阻率法、瞬变电磁法和地震映像法的7个采空区异常评价指标体系,分别为G1R、G2T、G3H、S1R、S2T、S3H和D1W。通过数据提取和重构技术对7个采空区异常评价指标进行了分级分类的数据标准化处理,并利用模糊数学分类计算模型对其进行了概率化赋值,构建了采空区异常指标模糊数学综合评价模型,实现了采空区异常评价的定量化和智能化。研究表明:基于模糊数学理论的采空区异常指标综合评价可以将传统的采空区异常圈定误差由±5.0 m提高到±2.0 m以内,并且可以实现采空区圈定的数字化、流程化和智能化,适合对海量不确定性的地球物理异常数据的快速处理和智能化评价。     

露天矿坑灰场岩质高边坡的稳定性评判与治理

露天矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、采矿活动等原因极易诱发滑坡、塌陷、地面变形等地质灾害。莱州电厂拟采用仓上金矿矿坑作为灰场,边坡的长期稳定性有着重要的意义。通过对仓上矿坑边坡的工程地质调查与分析,总结了灰场边坡的地质条件和构造情况。在现场监测的基础上,对矿坑边坡的稳定性进行了详细的分析,所得的结果能较理想地反映该矿坑边坡的实际稳定程度,并根据工程的实际情况提出了切实可行的治理方案。     

研山铁矿边坡稳定性影响因素分析及控制技术

露天边坡的稳定是决定矿山安全生产的关键因素。基于研山铁矿边坡工程地质特征现场调查结果,得出边坡岩性、水以及开采扰动是影响矿区边坡稳定性的三大主要因素。综合考虑边坡岩土体破碎情况将边坡自西向东划分为3个分区,根据各区边坡实际状况,分别采用了全长黏结锚杆支护、预应力锚索、挂网喷射混凝土等防护治理措施。基于预裂爆破技术原理,对研山铁矿进行了预裂爆破参数设计及现场试验,结果表明,设计的爆破参数不仅大幅度降低了爆破震动,减小了对台阶损伤破坏,极大地增强了边坡的稳定性,为矿山安全生产奠定了基础。     

露天矿边坡安全管理SEA模式及其应用研究

提出了工程科学研究者（S）、现场工程师（E）及矿山管理者（A）相互结合,借助信息技术共同进行露天矿边坡安全管理的新模式。工程科学研究者主要负责矿区边坡灾害隐患点的排查、监测方案的制定、边坡稳定性的评价及边坡工程治理方案的确定,现场工程师负责矿区边坡的安全巡视、爆破震害的观测、边坡监测仪器的布设及各类现场数据的汇总,矿山管理人员负责组织协调、监督决策及应急抢险工作。基于SEA管理模式,形成了“监测为主、概率分级、状态跟踪、条件预测及成灾模拟”的露天边坡安全防治新理念,并详细阐述了上述理念的科学内涵。在鞍千矿进行了SEA模式的初步尝试,通过现场工程师、科研人员及矿山管理人员的密切配合及无间合作,提升了鞍千矿在边坡安全管理、灾害预测预警及科学防护方面的能力。     

露天边坡控制及支护

锦丰露天金矿边坡多为弱质和顺层边坡,边坡垮塌已经影响到生产,通过优化露天采坑设计,采取边坡控制爆破（修边爆破）和优化开挖等方式减小对边坡的破坏,并结合长锚索、钢网、锚杆和喷浆等方式对边坡进行有效支护加固．保证了生产的顺利进行。