基于岩体质量评价与分区的露天矿岩质边坡生态重建技术

露天矿岩质边坡生态恢复与重建是绿色矿山建设的重要组成部分,开展露天矿岩质边坡生态重建技术研究,对于实现我国绿色矿山建设具有重要的推动作用,岩质边坡极端恶劣的立地条件制约了该项工作的顺利开展。以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在详细分析该边坡地层分布特征、岩性、结构面产状及风化程度的基础上,采用三维激光扫描技术,构建东帮边坡DTM模型,在三维激光扫描结果与地质平面图对比分析的基础上,将东帮边坡划分为北、中、南3个区域;根据岩石力学试验结果,结合各区域岩体结构面空间几何信息,采用BQ分类法对上述各区域岩体质量进行评价,结果为:北、中、南区岩体质量等级分别为Ⅳ级、III级和II级,以矿区公路为同区上、下半区的分界线,下半区岩体质量好于上半区;根据边坡岩体质量分级结果,在不同区域采用与该区域岩体质量等级及节理、裂隙发育情况相适应的生态重建方案,其中,北区上、下半区分别采用客土喷播技术和厚层基材喷播技术,且下半区喷播基材中的黏结剂和团粒剂含量高于上半区,中区上、下半区均采用以铁尾矿为基质的人工土壤喷播技术,南区上、下半区均采用爆破燕窝、植生孔与高保水绿化喷播相结合的岩质边坡生态重建技术方案;边坡平台在前期采用林地、草地相结合的生态重建技术,待平台上土壤熟化后,采用林地、中药种植地相结合的生态重建技术;根据边坡最终境界与新河的相对位置关系,采用疏干排水的方式降低地下水对边坡稳定性影响的同时,设计了边坡生态重建所需的滴灌系统。研究成果为露天矿岩质边坡生态重建技术方案选取提供了新思路。     

黄石地区露天矿山边坡分类及其生态修复应用

湖北省黄石地区矿产资源丰富,露天开采矿山众多,存在大量亟待生态修复治理的边坡。根据边坡的岩体岩性、岩体结构类型、坡度、坡向、坡高的组合关系,将黄石地区的露天矿山边坡划分为难治理型、较难治理型、较易治理型、易治理型四类,指出岩质、整体状和块状结构、陡坡及以上、顺层坡、高及超高边坡的生态修复难度较大。露天矿山边坡的类型及生态修复难易程度不同,应本着技术可行性、经济合理性、施工便利性原则,因地制宜地制订生态修复治理方案,以达到修复效果和经济性的协调统一。     

露天矿山岩石边坡岩体稳定性分级

在岩体优势结构面理论与传统岩体稳定性分级的基础上，本文提出并构造了一个微型电脑辅助岩石边坡岩体的稳定性分级系统CSRSS．工程实例表明了这个新型岩体分级系统的实用性。CSRSS系统不仅可用于岩石边坡稳定性初步评价，而且，可以作为边坡稳定性分析专家系统的模块。     

基于岩体质量分区的唐山某石矿边坡生态重建技术研究

石矿迹地生态修复是绿色矿山建设的重要组成部分,岩质边坡因立地条件极为恶劣而成为矿山生态修复的重点与难点区域.以唐山北部某大型石矿北帮边坡为研究对象,在对矿区自然地理、开采现状及开采影响范围内生态破坏调查的基础上,根据边坡岩体质量、阶段坡面角大小及阶段高度、坡面岩石风化程度及结构面发育情况等基本信息,将北帮边坡划分为3个区域,针对各区域的特点,选取与之相适应的生态修复技术方案进行修复.     

大型露天矿山边坡岩体结构与破坏模式分析

以水厂铁矿矿区地质环境、构造、地层、岩性与水文地质条件为基础，进行了边坡岩体工程地质岩组的划分与边坡岩体的结构分析。根据岩体的结构特征、结构面的产状与采场边坡方位的空间组合关系，确定了边坡岩体的结构类型和边坡潜在的破坏模式，为边坡工程的稳定性分析与治理提供了必要的依据。     

基于3GSM的露天采场边坡岩体结构面识别与分析

传统的岩体结构面现场地质调查存在低效、费力、耗时较长等缺点,难以满足现代快速施工的技术要求.以鞍千矿业哑巴岭露天采场为工程背景,采用3GSM岩体结构面三维不接触测量系统对采场边坡岩体结构面空间分布特征进行现场调查,获得了采场C区不同岩性区域测点的岩体结构面产状参数和几何特征,揭示了不同岩性区域岩体优势结构面产状分布规律与特征,为露天采场破碎岩体边坡稳定性分析与变形防控提供了基础支撑.     

高陡边坡岩体结构数字识别及分析

采用先进的 ShapeMetriX3D 岩体三维非接触测量系统,对露天矿山高陡边坡岩体结构面进行摄影测量,从不同的角度来对指定的区域进行成像,对同一位置边坡的2个角度的照片进行3D模型合成,使用JMX Analyst模块对生成的3D模型进行岩体结构面以及裂隙等的标识解译,同时对获取到的结构面进行分组,对同组结构面数据进行统计分析,得到各种结构面几何信息的详细数据,有效地解决了高陡边坡岩体结构面人工采集危险性高、难度大的问题,为采场高陡边坡稳定性研究分析提供更加真实、可靠的数据支持。     

某露天矿山破碎岩体高陡岩质边坡稳定性的数值模拟研究

露天矿山高陡岩质边坡的稳定性严重威胁着矿山的安全生产,尤其是对于地质条件复杂、地层分布不均匀且节理裂隙发育的变质岩和侵入岩形成的破碎带发育的边坡更是如此。为确保某矿山的安全生产,通过力学试验的方法确定了岩石的物理力学性质,通过Hoek-Brown强度准则将岩石的力学性质转化为岩体的力学性质并对岩体的质量进行了评价。同时,采用FLAC3D数值模拟技术将高陡岩质边坡进行数值研究。结果表明：终了边坡的安全系数为1.31,边坡总体上处于稳定状态,但是通过对边坡中部的最大主应力分析可知,边坡中部随着开采的进行,可能存在冒落、垮塌或滑坡的风险,针对边坡存在的风险提出了预防措施。研究为矿山的安全生产提供了科学指导,同时为相似矿山的边坡处理提供了科学依据。     

废弃露天矿山生态保护修复治理技术研究

为了修复矿区地形地貌景观,减少水土流失,提高废弃矿区林草覆盖率,有效消除地质灾害隐患。研究了废弃露天矿山生态保护修复治理施工技术,分析了研究区的主要地质环境问题,涉及图斑数14个,图斑总面积85.96 hm²。基于此,研究了生态保护修复治理技术,主要为坡顶或坡面上的悬挂岩块、松动岩石进行清除,边坡整理,清理危岩体和采坑回填。然后分析了各个工程的准备工作、施工方法以及质量控制。研究为矿山生态环境治理探索新路,积累经验。     

露天石灰石矿山岩质边坡坡角优化设计研究

基于赤平投影图解法、极限平衡法以及数值模拟方法,提出了提高矿山开采量的思路:先统计分析矿山边坡的优势结构面,然后基于数值模拟软件3DEC,模拟计算在优势结构面组合的影响下其局部台阶边坡的稳定性,优化并得到局部台阶边坡在优势结构面组合的影响下能保持稳定状态的优化边坡角。最后,基于极限平衡理论,利用Slide对边坡角优化设计方案进行稳定性验算,并求得边坡在自然工况、爆破工况、地震工况下的稳定性系数,以提高设计方案的安全储备,最终提高矿产资源的开采量。以四川省兴联矿区的石灰石边坡为研究对象验证了该方法的可行性,结果表明,考虑优势结构面最不利组合对边坡稳定性的影响时,计算得出的最优边坡角为50°,相比于此前设计的边坡角45°提高了5°,从而提高了矿山的开采量。本文提出的边坡角优化思路可以提高矿山开采效率和经济效益。     

基于数学优化算法的煤矿井下岩体参数识别技术研究

结合数值计算方法与遗传算法,并依靠现代工程岩石勘探侦测技术,可以得到工程岩石的重要参数,再对其进行模型化处理,进而可以得到工程岩石的智能等效模型,通过将这种智能等效模型应用到实际工程勘探中,并将这种理论分析结果与实际检测结果进行对比分析,从而发现两者有较好的对应性。由此可以得出,通过理论分析与计算机模拟所得到的智能等效模型能够很好的推算岩土工程的参数,这就为煤矿井下复杂岩土参数的选择提供了新的方法。     

庙沟铁矿露天边坡岩体参数试验分析

针对庙沟铁矿露天采场边坡岩体强度低、稳定性差的特点,在系统的现场工程地质、水文地质、岩体结构与岩性分布调查和矿岩物理力学性质试验基础上,结合符合现代岩石力学原理的数值模拟和极限平衡相结合的方法,依据所得岩体力学参数,应用Geo-slope进行岩体参数反演分析,确定了符合实际的边坡岩体力学参数指标,为保证该矿加陡扩帮分析的合理性和可靠性分析提供了依据。     

西藏邦铺露天矿岩体优势结构面与边坡稳定性分析

针对西藏邦铺露天矿基建边坡的稳定性问题,首先在矿区平峒中进行结构面现场测量,对结构面产状进行统计分析得到玫瑰花图、等密度图和透视投影图,再结合露天矿基建开挖初设边坡的地形地貌、地质构造以及结构面特征因素得出对基建开挖初设边坡稳定性起控制作用的优势结构面,进而采用赤平极射投影对基建开挖边坡的稳定性进行了定性分析。     

黑山铁矿挂帮矿回采对西加固边坡岩体的扰动模式

黑山铁矿处于露天转地下开采阶段,该矿西帮为加固帮,挂帮矿体厚大,回采主要采用无底柱分段崩落法。能够顺利诱导顶板围岩冒落形成覆盖层,探明岩体边坡的失稳滑坡模式是矿山需解决的问题。为此,根据现场原位试验得到岩石的点荷载强度指标,利用三维不接触结构面测量Shape Metrix 3D系统对黑山铁矿西帮边坡结构面进行扫描处理,根据广义的Hoek-Brown计算准则得到边坡岩体的强度参数指标,通过建立RFPA数值模型,研究了西帮矿体回采对边坡岩体的扰动规律,定性给出了边坡的滑坡模式,为黑山铁矿露天转地下安全生产提供了依据。     

基于正交试验的边坡岩体参数识别

为了进行开挖阶段的边坡等效岩体参数的识别,该文基于正交试验,通过数值分析的方法确定边坡在不同岩体参数条件下的位移,并采用回归分析中的最小二乘法,建立了边坡计算位移与岩体参数之间的函数关系.然后利用现场监测信息,以实测位移与计算位移之差的平方和达到最小作为优化目标,由此确定了对应于监测位移的现状边坡的等效岩体参数,为进一步研究边坡的稳定性和进行滑坡预测奠定基础.     

HML磷矿露天边坡岩体力学参数试验测试及折减方法

在对边坡稳定性分析进行研究时,不管是采用数值模拟手段还是理论分析计算的方法,岩体力学参数选取的可靠性与合理性在很大程度上能够决定了计算结果的准确性,由此可见,矿岩的物理力学性质的研究是边坡稳定性研究的基础[1,2]。岩体与岩石的力学性质存在很大的差异,主要是因为岩体中结构面的存在,以及岩体赋存在一定的地质环境中受水、风化等外营力作用[3]。本次研究以HML磷化工有限责任公司磷矿山露天地下联合开采工程某边坡为研究背景,通过现场取样、室内实验测试、参数折算得到比较满意的岩石力学参数。     

边坡岩石强度与岩体强度的工程变换

应用CSIR法、费辛柯法、格吉法、霍克法以及经验折减法对姑山露天采矿场边坡进行了岩石与岩体抗剪强度的工程变换,推荐了岩体抗剪强度边坡稳定性计算取用值.