海州露天煤矿非工作帮边坡稳定性问题综述

<正> 一、前言海州露天煤矿投产36年来,非工作帮边坡垂高已达222m,迄今为上,已发生大小滑坡59次,对露天矿生产已造成相当大的损失。为保证露天矿安全生产,自1958年以来,已先后进行过三期边坡稳定性研究工作。截至1986年,对(?)±0以上非工作帮边坡,在弱层赋存规律、岩石物理力学性质指标测试、边坡稳定分析和各种防滑措施等方面均进行了大量的研究,获得     

基于FLAC~(3D)软件的露天矿边坡稳定性分析与研究

采用FLAC3D对露天矿边坡稳定性的数值模拟,阐明了边坡岩体应力场的演变规律,揭示了研究区非工作帮边坡的滑坡机理,确定了滑坡模式。结果表明,滑坡模式为沿"圆弧滑面"滑动。基于FLAC3D的强度折减法能真实地反映边坡的实际情况,显示出其在边坡稳定性分析中的一定优势。     

三号露天煤矿非工作帮滑坡分析及治理

为了治理白音华三号露天煤矿非工作帮的持续滑坡,根据非工作帮的地质条件和岩土物理力学性质,利用有限元法与具体力学模型相结合的方法,通过大型通用有限元分析软件(ANASYS软件)对边坡体进行数值模拟,研究滑坡机理,分析计算滑坡区现状边坡稳定性,提出白音华三号露天煤矿非工作帮的滑坡治理方案,方案实施取得了较为明显的效果,起到了提高边坡稳定性的作用。     

膨胀土非工作帮边坡治理措施

五彩湾矿区三号露天煤矿非工作帮岩体遇水极易膨胀,且结构单一,滑坡模式为直线型。通过对非工作帮边坡岩体特性进行分析,提出对边坡治理采用截水沟和排水孔拦截地表水,防止雪融水渗入岩体,使其膨胀,造成边坡失稳;边坡岩体防护措施为施工抗滑桩+预应力锚索加固边坡岩体防止其滑动、片帮。该矿按设计要求施工后,在首个雪山融水季节,有效拦截了雪融水的流入,非工作帮3个区域边坡至今未发现明显的裂隙。     

吉郎德露天矿非工作帮工程地质调查

为了研究吉郎德露天矿非工作帮滑坡机理,采用地质资料收集、现场踏勘、工程地质勘探等相结合的方法对吉郎德露天矿非工作帮进行调查研究,得出影响该矿非工作帮稳定性的主导因素为顺倾边坡、褶曲构造及边坡体内赋存多个软弱层组(面)。     

抚顺西露天矿开挖作用下边坡变形破坏滑动规律研究

为了研究露天煤矿边坡变形、破坏、滑动全过程,以抚顺西露天矿为研究对象,应用 CDEM 方法模拟 开挖条件下抚顺西露天矿南帮坡顶、坡中、坡底的变形、破坏、滑动规律,探讨开挖深度对南帮边坡的影响情况。结 果表明：变形阶段,边坡整体向下压密变形,积蓄变形量;满足破坏条件,进入破坏阶段,边坡顶部受拉,萌生拉张裂 纹,裂纹沿着弱层面扩展,坡顶和坡底裂纹逐渐连接,最终贯穿边坡模型;滑动阶段,裂纹上下贯通形成滑体轮廓, 滑体沿着裂纹面发生失稳滑动,最后在坡底剪出。随着开挖深度增加,南帮弱层出露越多,边坡的临空区域增多, 引发滑坡几率越高,当开挖深度达到标高为-164 m 后,南帮边坡出现大规模滑坡,且滑坡模式为滑移—剪切式,研 究成果为抚顺西露天矿边坡治理与防护提供数据参考。     

高频滑坡边坡变形机理与破坏模式研究

在露天煤矿的开采工作中,边坡滑坡是一种常见的灾害问题,尤其是高频率的滑坡对安全生产带来了巨大的影响。首先采用GPS监测手段对某露天矿采场、非工作帮及排土场进行监测,得出位移变化量和变化幅度在采场区最大,非工作帮次之,排土场最小,判断其滑坡模式为复合型圆弧滑动。然后应用FLAC3D程序对该工程进行切应变速率、切应变增量、位移及速度矢量等计算,将计算结果与GPS监测结果对比分析表明2种方法的结果是统一的。     

白音华1号露天矿北帮边坡稳定性分析

针对白音华1号露天煤矿采场北帮复合顺倾边坡的工程实际,基于刚体极限平衡分析手段,应用FLAC~(3D)软件对边坡的应力应变和位移变化进行了数值模拟分析。研究了露天矿土岩复合顺倾边坡的滑坡模式和稳定性,计算出最终工作平盘宽度从而确定最终边坡形态,确保采场北帮煤炭资源开采的安全。研究结果表明:白音华1号露天矿采场北帮复合顺倾边坡的滑坡模式为组合滑动;通过边坡稳定性分析确定边坡抗滑稳定安全系数,使采场北帮复合顺倾边坡满足安全要求的边坡角为13°。保证安全生产的前提下,寻求经济收益最大化。     

白音华一号露天煤矿非工作帮合理帮坡角确定

为了确保白音华一号露天煤矿开采时的边坡安全,对非工作帮边坡稳定性进行了分析与评价。根据白音华一号露天煤矿非工作帮边坡各分层物料的物理力学性质,应用边坡数值计算软件、数值模拟软件模拟了白音华一号露天煤矿非工作帮边坡的稳定性。结果表明非工作帮最终帮坡边坡角为22°,能够确保开采时边坡的安全性。     

露天矿土-岩复合逆倾边坡空间形态优化

针对露天矿土-岩复合逆倾边坡到界边坡形态设计问题,结合达连河露天煤矿外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的工程实际,基于刚体极限平衡与三维数值模拟的手段,研究了露天矿土-岩复合逆倾边坡的滑坡模式及稳定性规律,设计了最终边坡形态,确保北帮到界过程中煤炭资源回采的安全。研究结果表明：达连河露天煤外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡的滑坡模式为圆弧滑动;使外排土场北帮-采场顶帮复合逆倾边坡满足安全要求的采场边坡角为33°;露天矿土-岩复合逆倾边坡岩体的破坏形式为拉张-剪切复合型,岩体自重作用下的坡脚处应力集中造成的局部岩体破坏是整体边坡失稳的诱发因素。     

煤层自燃对高陡露天矿边坡稳定性的影响与防治对策北大核心

为了探究煤层自燃过程对边坡稳定性的影响,以河曲露天煤矿为工程背景,借助于有限差分数值软件FLAC^(3D)模拟再现了煤层不同自燃深度下边坡片帮滑移过程,分析了传统灭火方法在河曲露天矿应用的不足之处,提出了挂网锚喷这一更加适用于河曲露天矿工程特点的边坡防灭火方法。结果表明:露天矿两非工作帮现状边坡安全系数均高于设计规范要求的安全储备系数,满足安全生产的要求;露天矿边坡位移值随着煤层自燃范围的扩大逐渐增加,而安全系数随着煤层自燃范围的扩大而逐渐减小,且均呈二次函数规律;边坡体中应变集中带范围随着煤层自燃程度的增加而逐渐增大,煤层自燃引起的边坡失稳是煤层上部岩体"悬臂梁"损伤渐进累积破断引起的边坡整体滑坡过程。     

露天矿边坡稳定性及设计参数优化研究

针对大型露天矿边坡工程,分析了边坡现状及滑坡机理;通过构建边坡三维计算模型,采用强度折减法和极限平衡方法进行了边坡稳定性分析和评价,并优化了边坡台阶高度和坡角设计参数。结果表明:工作帮坡顶砂土位移较大,所得稳定系数为1.4,表明边坡整体保持稳定,但是上部3个台阶局部可能发生圆弧型滑坡或崩塌;非工作帮滑坡结构面类型为坡脚高岭土层,位移较大,加之地表重物堆载加剧滑动趋势,所得稳定系数为0.9,边坡发生圆弧-顺层滑坡,与现场发生的滑坡现象一致。边坡开挖时,泥岩、砂土和黏性土台阶高度建议低于6 m,粉砂岩台阶高度可达10 m。当开挖边坡角为23°时,安全系数在1.3~1.5之间,可以满足规范要求。     

别斯库都克露天煤矿边坡破坏特征与稳定性分析

针对别斯库都克露天煤矿西帮和南帮设计的倾斜边坡破坏问题,开展了顺倾边坡破坏机理研究,分析矿区可能存在的破坏特征,通过数值模拟和稳定性数值计算,确定了矿区变形特征和边坡稳定性。结果表明:西帮区域滑坡特征为沿煤层底板弱层与火烧岩内部滑动,南帮区域滑坡特征为顺倾边坡溃屈破坏或沿着结构面发生失稳;同时,两区域边坡稳定性均不满足安全储备1.10的要求;从而建议西帮火烧煤区域沿露头煤开采,南帮区域破底帮开采。     

坡顶加载对缓倾顺层边坡稳定性影响规律研究

以新疆准东露天煤矿非工作帮缓倾顺层泥质边坡失稳破坏为研究对象,首先对非工作帮滑坡特征和工程地质条件进行分析;然后按照破坏特征将滑坡体分为A、B、C 3个区域;最后,在滑坡体上选择典型断面,采用SIGMA/W模块对不同坡顶排土场堆置高度条件下的边坡稳定性进行数值模拟计算。计算结果表明,随着坡顶排土场堆置高度的不断增加,非工作帮470 m平台以上的剪应力显著集中,并得到坡顶排土场堆置对缓倾顺层泥质边坡稳定性影响规律。     

压脚回填技术在边坡变形治理中的应用

以我国蒙东地区某露天煤矿边坡变形实例为基础,分析了边坡变形原因及潜在滑坡模式,确定了内排压脚回填技术为边坡变形治理的主要技术手段。通过建立工程地质模型和边坡稳定性计算,确定了最优内排压脚回填高度为24 m,并对非工作帮边坡裂缝及内排554平盘进行平整与压实,最终将边坡变形速度控制在安全可控范围内,及时地实现了露天矿生产接续,避免了滑坡灾害的发生,保障了边坡稳定与安全。     

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。     

陷落柱对露天矿非工作帮边坡稳定影响及控制对策

为了掌握陷落柱不良地质构造对露天矿非工作帮边坡稳定的影响规律,解决受其影响而引起的边坡失稳的问题,以平朔安家岭露天矿北帮为研究对象,采用Geo-Studio软件对陷落柱影响下北帮边坡的稳定性进行了分析计算,以计算结果为依据,结合现场实际情况,针对存在滑坡隐患的不稳定区域提出了内排压脚的防治措施。研究结果表明:内排压脚防治措施可以有效提高边坡安全系数,降低陷落柱对边坡稳定性的影响,对于保障安家岭露天矿非工作帮边坡稳定与安全、实现高效生产具有重要实践意义。     

平朔东露天矿东帮边坡稳定性分析

平朔东露天在基建过程中非工作帮发生滑坡,直接影响矿坑的正常延伸和刷帮靠界,造成矿坑运输系统效率降低、运距增加、成本上升。研究和分析了东露天矿首采区非工作帮的边坡稳定性影响因素及滑坡的成因,根据山西省特有的第三系红粘土物理力学指标性质及地质构造,运用极限平衡法对红粘土天然状态下与饱和水状态下的边坡稳定性数值模拟分析。数值模拟结果显示扩帮后的边坡处于稳定状态,非工作帮边坡滑体处要做相应的防排水处理。     

断层倾角对矿山顺倾层状边坡稳定性的影响研究

为研究顺倾断层倾角对露天矿顺倾层状边坡稳定性的影响,以元宝山露天煤矿东帮工程为背景,应用FLAC~(3D)对F_1断层进行模拟,对比其在不同倾角条件下顺倾层状边坡的滑移模式及稳定性变化规律。研究表明,元宝山露天煤矿东帮边坡稳定性主要受(4)号弱层控制,同时F_1断层倾角亦是影响边坡滑移模式与稳定性的重要参数;在F1断层赋存的倾角位于45°~60°之间时,该矿东帮边坡的稳定系数随着断层倾角的增加线性增大;当断层倾角超过65°时,F_1断层不会再对边坡滑坡的模式与其稳定性造成影响。     

霍林河南露天煤矿沿帮内排土场边坡稳定性分析及优化

为了进一步减小霍林河南露天煤矿沿帮内排土场复合边坡的滑坡风险,基于边坡工程学、土力学、岩体力学、工程地质学等基础理论,综合运用现场调研、边坡表面位移监测、理论分析以及极限平衡法等方法,对沿帮内排土场复合边坡的稳定性进行分析、评价,并针对有潜在滑坡危险区段进行形态优化.结果表明:南露天煤矿沿帮内排土场复合边坡潜在滑坡模式...