某露天石灰石矿采场边坡稳定性研究

某石灰石矿拟对境界进行扩帮延深,为保障后续设计的可实施性及生产安全,开展终了边坡稳定性研究工作。通过工程地质调查、岩石力学实验,掌握了边坡工程地质条件、水文地质条件等影响边坡稳定性的关键因素及岩体力学参数,确定该采场边坡主要为圆弧型破坏。对不同荷载组合条件下的边坡安全系数进行计算分析,整体边坡的安全系数均大于允许安全系数,边坡稳定性能满足规范要求,验证了设计边坡参数的合理性。     

抚顺西露天矿现状边坡稳定性分析

为进一步研究抚顺西露天矿边坡稳定性,采用岩石力学实验、边坡稳定反分析等数据,利用极限平衡量分析法对抚顺西露天矿边坡进行研究,构建了数值模型,通过对西露天矿坑6个计算剖面的计算,得出西露天矿边坡的安全系数;并对计算剖面进行了边坡稳定性初步验算.验算结果表明:各剖面线安全储备系数大于1.05,境界内开采区域边坡满足生产安全...     

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。     

司家营铁矿东帮边坡岩体力学参数确定及稳定性分析

为全面了解露天矿边坡的地质情况和获取可靠的岩体力学参数,进行边坡的稳定性分析,结合司家营铁矿东帮现有的地质资料,利用现场勘查、地质钻孔、孔内电视等技术手段补充调查地质信息,通过3GSM摄影测量技术、点荷载实验分别获取结构面信息及岩石力学信息,采用BQ岩体质量分级和广义Hoek-Brown强度准则,获得了边坡稳定性计算分析所用的基本参数;并以边坡典型剖面为例,计算坡面安全系数。结果表明：东帮N9-N15区域原设计最终边帮达不到安全系数要求,应注意疏干排水并采取必要的治理措施,确保该矿东帮稳定性。     

某露天矿边坡稳定性分析

为分析某露天矿采场边坡所选参数是否合理,选择露天采场4个典型的边坡剖面,选取合理的岩石力学参数,采用Geo-Slope软件建模分析,分别模拟边坡在自重+地下水、自重+地下水+地震力作用下的滑移破坏过程,基于极限平衡原理,采用Morgenstern-Price法计算,结果表明,所选边坡的安全系数均满足规范要求值,证明该露天矿所设计的边坡参数是合理的.结合矿山实际,进一步提出了边坡维护治理措施.     

断层区域露天边坡稳定性评价及优化设计研究

鄂尔多斯某露天矿西部端帮受棋盘井断层影响,出现了地表裂隙及滑坡现象,通过调查分析该露天矿西部端帮边坡情况,建立剖面数值模型,采用有限差分法进行边坡变形破坏机理分析,对于西部边坡进行边坡稳定性评价,并提出最优边坡治理方案,保障安全生产。结果表明,通过极限平衡分析,计算边坡现状最小安全系数为1.403,边坡安全系数大于1.2,剥挖现状满足安全生产要求;设计4种边坡参数优化方案,边坡稳定性计算安全系数分别为1.308、1.266、1.166和1.133,方案1和方案2边坡安全系数大于1.2,均满足安全要求;方案2既能保证边坡安全,又能实现资源采出率最大,建议前期采用方案1、后期再采用方案2继续剥采。     

花江北盘江大桥六枝岸高陡边坡稳定性评价

基于六枝岸边坡工程地质特征及可能出现的边坡变形破坏形式, 利用工程类比和经验方法初步确定边坡岩土体物理力学参数;采用极限平衡分析和三维有限差分方法分别分析了花江北盘江大桥六枝岸边坡的稳定性。结果表明, 各工况条件下, 二维、三维稳定性分析结果规律一致, 均满足边坡稳定性设计要求, 且有一定安全裕度;边坡各剖面的失稳模式基本以近似圆弧型整体失稳;相较于二维极限平衡法, 三维有限差分强度折减法计算得到的安全系数略大。     

煤层开采对边坡稳定性的动态影响研究

为了研究煤层开采过程中对边坡稳定性的影响,采用强度折减法对采动条件下不同物理力学参数的边坡稳定性进行了计算和分析,得到了边坡粘聚力c不同折减百分比下安全系数的大小。采用莫尔-库伦强度准则对ANSYS软件计算得到的各节点的应力进行判断分析,得出了边坡不同物理力学参数下的塑性区和滑动面位置。研究结果表明,采动对边坡的扰动程度越大,边坡的物理力学参数降低越多,所对应的安全系数也就越小,在一定范围内安全系数与粘聚力c的折减百分比成线性变化。     

基于有限元强度折减法的边坡安全系数的敏感性分析

随着边坡稳定性被广泛研究,对于边坡安全系数的敏感性分析具有重要意义。以均质边坡为例,探讨了岩土体抗剪强度参数以及屈服准则的选取对边坡安全系数的影响。通过边坡稳定性安全系数影响因素的敏感性分析,计算结果表明:1随着坡角的减缓,边坡安全系数逐步增大。2泊松比对安全系数影响不大,计算时可根据经验选取。3抗剪强度参数与安全系数呈正相关,并且具有一定线性关系。4不同的屈服准则得到的安全系数不同:不同屈服准则计算出的安全系数具有相对稳定性,也就是说随着内聚力的变化,不同屈服准则得到的安全系数的变化保持相对稳定。最后总结探讨了强度折减法获取边坡稳定性安全系数存在的问题,并针对这些问题,提出了作者的看法。     

利用slide软件分析地下水对露天边坡稳定性的影响

在详细分析矿山露天边坡水文地质条件和岩石力学试验数据的基础上,开展了疏干前后的边坡稳定性分析计算,结果表明:矿山露天边坡在含水状态下处于滑坡状态,浅部滑动破坏的可能性很大;疏干后矿山露天边坡稳定安全系数K提高了63.9%,达到1.454,满足露天矿边坡强度储备系数要求。     

巨厚富水烧变岩露天边坡隔水煤(岩)柱构造技术研究

新疆大南湖矿区烧变岩厚度大,富水性强,隔水煤(岩)柱留设与边坡稳定控制问题是露天煤矿开采的关键之一,以新疆大南湖二矿为背景研究地下水与爆破振动耦合作用下烧变岩边坡隔水煤(岩)柱构造技术。通过现场爆破试验和数值模拟分析,揭示了边坡岩体应力和安全系数变化规律,确定了爆破振动影响范围|建立了多岩层隔水煤(岩)柱模型,提出了烧变岩露天矿隔水煤(岩)柱留设方法|基于边坡稳定分析给出烧变岩边坡参数设计方案,采用极限平衡方法对边坡参数进行了优化。结果表明：大南湖二矿隔水煤(岩)柱尺寸为火烧区边界+400m水平留设50m,考虑水力坡降优化后的边坡角为24°,相较原设计提高了2°,地下水与爆破振动耦合作用下烧变岩露天边坡隔水煤(岩)柱构造技术解决了边坡稳定控制及坡面涌水问题,对内蒙古西部及新疆地区烧变岩煤矿的安全开采具有一定参考。     

结构面影响下的岩质边坡稳定性计算方法探讨

岩质边坡的稳定性主要受岩体内结构面的控制,研究含节理岩质边坡的稳定性分析方法具有重要的理论意义和工程价值。以工程实例为背景,首先,基于现场测试和室内试验,给出了岩石和结构面计算参数的取值过程和方法;其次,基于强度折减理论,运用FISH语言编写了强度折减程序,并把其推广应用到Ubiquitous-Joint模型中;再次,提出了用薄层材料来模拟结构面,进而运用极限平衡计算出结构面作用下边坡安全系数的方法。最后,分别运用有限差分法、离散单元法和极限平衡法计算了含1组优势结构面的岩质边坡的稳定性,计算结果显示3种方法计算的边坡安全系数以及潜在破坏模式具有一致性。研究成果为类似工程边坡的稳定性评价提供了有效的方法。     

东山铁矿露天采场改建尾矿库边坡稳定性研究

以东山铁矿露天采场地质环境治理为背景,针对该采坑现状边坡及改造成尾矿库后终期边坡稳定性问题,通过矿山现状实测地形图及现场实地踏勘选取典型边坡剖面,利用Geo-studio软件中的SLOPE/W模块,对露天采场的边坡稳定性进行分析。通过数值模拟分析,得出所选典型剖面的边坡最危险滑裂面的位置以及在各种工况条件下的边坡安全系数,通过对比采用各种极限平衡分析方法所得的结果,东山露天采场边坡的最小安全系数为1.201,满足相关规范要求。研究结果表明：在拟定工况条件下采坑边坡大部分边坡剖面处于稳定状态,个别部位处于基本稳定状态,即总体安全稳定性有保障,但局部部位存在小规模崩塌、落石的可能性。总体而言,该露天采坑在改建成为尾矿库的过程中边坡安全性是有保障的。     

矿山露天开采中采场边坡稳定性研究——以栾川县南泥湖露天钼矿为例

南泥湖钼矿在开采过程中,原始地貌大部分已被改变,形成了多级台阶。当断层走向和边坡走向一致时,会对台阶边坡的稳定性产生不良影响,引发坍塌;当边坡岩体内不存在不利于边坡稳定的较大的(Ⅰ—Ⅲ级)不连续面(或软弱夹层)时,则岩体内小型节理对整体边坡的稳定性起着决定性控制作用。通过对采场地质环境调查,对边坡岩体不连续面节理裂隙进行统计,对边坡稳定性进行分析,在地震和地下水影响条件下,最小安全系数小于1.15时,边坡不能满足稳定性要求,宜采用削坡减载、截排水、抗滑桩、预应力锚索、锚杆、格构锚固等措施,进行边坡综合整治。     

结构面参数对顺层边坡破坏模式的影响规律

基于岩质顺层边坡的离散元仿真模型,研究了结构面各参数（黏聚力、内摩擦角、刚度、倾角、间距）对边坡稳定性的影响,明确了其对边坡安全系数及破坏模式的影响规律。采用正交试验的极差分析原理,探讨了各结构面参数对边坡稳定性影响的显著程度,明确了结构面各因素对边坡安全系数影响的显著顺序。研究表明,随着结构面强度的增大,边坡安全系数在一定范围内呈线性增长,且边坡的破坏模式从顺层滑移逐渐转变为滑移-弯曲破坏模式;随着结构面刚度和结构面间距的增加安全系数变化幅度很小,其最大变化率仅为6.6%和3.6%,边坡破坏模式主要为滑移式破坏。随着结构面倾角的增大边坡安全系数表现为减小-增大-减小的趋势,破坏模式由滑移式破坏变为滑移-溃曲破坏最后变为倾倒破坏;结构面黏聚力对边坡稳定性影响最大,结构面刚度影响最小。     

矿山边坡可靠性分析研究

在边坡稳定性分析中，把岩体强度参数视为随机变量来处理，考虑边坡工程的风险，用工程类比法确定出整体边坡允许破坏概率和目标可靠性指标，从而选择最佳边坡设计方案。笔者认为，破坏概率与安全系数值是不同范畴的概念。可靠性分析方法充分考虑到了各种影响边坡稳定性因素的变异性，其计算结果更为可靠和适用。     

爆破扰动下顺层岩质破碎高陡边坡的稳定性监测与数值分析

高陡顺层岩质边坡历来是国内外学者重要的研究内容,高陡顺层岩质边坡稳定性对于露天矿山的安全建设具有重要意义。因此针对某露天矿山终了顺层岩质边坡的稳定性进行了研究,旨在分析该矿山顺层岩质边坡在爆破扰动下的稳定性,通过采用室内岩石力学试验、爆破振动监测法以及数值分析法对该矿山两种爆破条件对顺层边坡的扰动进行了全面的研究。研究结果显示,在两种爆破条件下,顺层边坡结构面处的位移均呈现出由上至下逐渐增加的趋势,且超过结构面一半时,位移显著增加,且当主爆区爆破时,在爆破扰动下,边坡的安全系数为1.66;当预裂孔爆破时,边坡的安全系数为1.61。说明越靠近顺层边坡的结构面时,边坡的稳定性受爆破的影响越敏感,且在主爆区的频繁爆破扰动下,边坡的稳定性已经受到影响,因此在越靠近结构面的预裂爆破起爆后,边坡的稳定性会降低,但根据安全系数的计算结果可知,不同爆破条件下边坡均处于稳定状态。此项研究为该矿山的设计提供了宝贵的理论依据,为今后矿山的设计、生产均提供了可靠的指导。     

考虑全生命周期的露天矿边坡时效稳定性分析

基于开挖岩体蠕变劣化效应对露天矿高边坡稳定性的影响,提出了全生命周期内边坡的稳定性模型。引入岩石强度劣化理论,推导了时间效应下安全系数的计算公式。考虑锚索的预应力损失和边坡蠕变现象,建立了预应力损失条件下边坡安全系数的表达式,分析了时间因素和锚索预应力损失对边坡稳定性的影响规律。以大孤山西井边坡为例,借助FLAC3D内置的FISH语言把劣化理论嵌入到强度折减法中,利用改进的强度折减法计算了边坡的时效安全系数。结果表明:岩石强度随时间延长呈“L”型劣化,使得蠕变型边坡的安全系数低于只考虑开挖的情况,与实际工程更加吻合,受锚索预应力损失的影响已加固边坡仍有失稳的风险。比选了4种锚索的加固调控方案,在满足全生命周期内安全生产的前提下,获得了经济效益最优的方案。     

废石中线法在强震区高尾矿坝建设中的应用

针对强震区高堆尾矿坝建设的特点,在总结分析国内尾矿坝抗震经验的基础上,提出了一套以废石中线法为主、多种加固措施为辅的筑坝思路。从渗流、稳定等方面,对拟建于云南某沟谷内的高堆尾矿坝的抗震能力进行了研究和分析。研究结果表明,废石中线法具有浸润线低、稳定性好、不易液化等特点,9级地震设防条件下坝体最小安全系数为1.096,能够满足相关规范要求。该成果对于今后地震区特别是强震区高尾矿坝的设计、建造以及抗震加固等具有指导意义。     

基于极限平衡法与强度折减法的高边坡过程稳定性分析

为了对强度折减法和极限平衡法在边坡稳定性分析中的性能进行比较, 分别采用两种方法对高边坡过程稳定性进行了分析, 结果表明: 两种方法计算得到的边坡安全系数数值上差异不大, 但强度折减法可以获得边坡的应力、变形分布等信息, 适用于复杂地质条件下边坡稳定性分析; 边坡加固后安全系数满足相关规范要求, 说明支护方案合理可靠。