采矿爆破荷载作用下高陡边坡稳定性数值模拟分析

爆破荷载作用下高陡边坡的动力稳定性分析是一项较为复杂的过程.针对云南省昭通市铅锌矿大明槽高陡边坡下方Ⅰ#矿带开采爆破设计,利用有限元程序进行了边坡爆破过程中位移、速度、应力分布和边坡稳定性的动力分析,结果表明了该开采爆破方案设计是切实可行的,并为以后爆破设计提供了参考依据.     

工程扰动下矿山高陡边坡力学响应规律研究

露天矿山中存在大量的高陡边坡与凹陷露天深坑,受区域环境影响,开采过程中各种生产扰动可能会造成滑坡、滚石等现象,威胁生产安全。基于高陡边坡稳定性分析相关理论,综合考虑工程区域地质条件,建立了边坡稳定性分析的数值模型。采用显式—隐式结合的计算方法,通过LS-DYNA软件对露天矿山高陡边坡爆破布置方案进行模拟,实现了计算结果的唯一可解性、无条件稳定性和收敛性。从时变角度对静力场应力迁移与动力扰动的共同作用进行了研究,针对扰动影响开展了动静耦合力学响应规律分析。研究表明：①上覆岩层剥离后边坡体坡面及台阶位置产生卸荷力学行为,坡顶位置振动速度较大,生产中坡顶易发生碎石滚落,需重点防范;②在工程爆破中,炸药量越大,塑性范围随之呈正比增长关系。爆心距较大的单元变形受地应力作用影响明显,爆破动力仅提供初始扰动作用。③根据不同药量爆破动力强度的分析,为了减震降灾,应当尽可能维持最优药量爆破,或者采用预裂爆破形式,削弱爆破振动对周边环境的影响。通过完成矿山高陡边坡稳定性优化研究,实现了动静荷载还原的边坡稳定性时程分析,可为露天矿山开采扰动影响的预测预警提供参考。     

高陡边坡爆破震动安全研究

在高陡边坡条件下为开挖或开采而进行的爆破,其引起的爆破震动会对边坡的稳定产生较大的影响。基于大冶铁矿2#挂帮矿开采实际,分析了爆破作用对边坡稳定的影响,并在此基础上提出了控爆减震措施,对高陡边坡下采矿爆破参数进行优化设计,并通过对爆破震动进行实时监测,确保了高陡边坡的稳定。     

金堆城高陡边坡稳定性研究

金堆城露天矿山采用的靠帮爆破技术,在开采深度不断延伸的趋势下,已无法满足生产计划和边坡安全要求.为此,调查金堆城高陡边坡现状以及目前的靠帮爆破生产情况,判断边坡在爆破作用下的稳定性.借助层次分析法,得出边坡稳定性影响因素权重,根据地质资料和岩体强度计算,采用拟动力法和瑞典条分法,推导出边坡安全系数计算公式.结果发现,在...     

基于极限平衡法的边坡稳定性分析

在金属矿资源回采过程中,井下采场爆破严重威胁地表建(构)筑物、堤坝及边坡的稳定性,尤其是赋存有高陡边坡的露天井下联合开拓矿山。以永平铜矿井下矿体回采爆破与临近高陡边坡为工程背景,开展了井下回采后对边坡稳定性影响的分析,按照极限平衡法进行模型的建立与参数的选择,对开挖模型和初始边坡进行稳定性模拟试验。模拟试验结果表明,越向上一中段开采,边坡的安全系数越低。按照模拟得到的边坡安全系数,将不同中段的矿块安全性分为3个等级,即安全Ⅰ级、安全Ⅱ级、危险,为矿山的安全生产提供了理论依据。     

露天边坡稳定性分析及防治措施

简述了凉山矿业股份有限公司露天矿陡帮开采边坡的特点,分析了影响边坡稳定性的因素,介绍了降低爆破震动对边坡稳定性影响的措施.     

露天石灰石矿山边坡爆破优化措施

遵义市三岔矿山为一座露天矿,在生产过程中,随着开采深度的增加,边坡高度逐渐增加,形成高陡边坡,导致矿山边坡事故频发,对矿山开采造成了较大的影响。针对矿山开采过程中存在的问题,对爆破及边坡维护进行了优化,简要分析了矿山爆破控制措施、边坡维护处理方案,对于矿山安全控制具有一定的参考价值。     

岩质边坡地质灾害治理中爆破技术的应用

经济发展促使江苏省石矿开采市场空前繁荣,但过度的开采不但破坏了生态环境,而且开采山体往往遗留高陡边坡,诱发地质灾害,影响人类生活环境和安全。在连云港市连云港新海至徐圩港区公路工程采矿废弃石质高陡边坡的地质灾害治理过程中,工程环境复杂,而光面爆破、深孔爆破、水压爆破等爆破技术的运用,使整个工程安全、环保、顺利地完成。实践证明,爆破技术在大规模地质灾害治理工程中有着重要意义。     

深凹露天转地下开采对高陡边坡稳定性影响数值分析

针对厂坝铅锌矿露天矿转地下开采的北帮高陡边坡稳定性问题,进行了不同开采深度的数值模拟研究和地下开采过程的仿真分析,由此获得了每次开采北帮边坡以及地下采场围岩的应力分布和塑性区范围,并给出了边坡稳定安全系数,结合围岩位移、塑性区范围以及边坡稳定安全系数随开采过程的变化规律,进行了北帮高陡边坡稳定性综合分析,揭示了北帮边坡稳定性随地下开采工程的变化规律,建立了边坡稳定性与开采深度的函数关系,并对该矿在露天转地下开采过程中的安全生产提出了几点意见和建议。     

新疆天池能源南露天煤矿南帮陡帮开采条件下边坡稳定性分析

以新疆天池能源南露天矿南端帮边坡为对象,研究了其在陡帮开采条件下的边坡稳定性。在综合分析南端帮边坡地质条件的基础上,总结分析了影响南帮稳定性的影响因素,确定了岩土体物理力学参数,采用了刚体极限平衡法,对原设计边坡、陡帮开采条件下边坡及复合边坡稳定性进行了分析评价。结果表明:南端帮下部煤台阶以10 m的参数靠帮,实现局部陡帮开采,边坡的稳定性满足规范要求。     

露天矿爆破振动高程效应研究

露天矿开采形成高陡边坡,其稳定性显得尤为重要。研究爆破的高程放大效应尤其具有特殊的意义,针对具体矿山采用数值模拟方法进行分析,对爆破振动的高程放大效应进行探索性的研究,以期对类似矿山的边坡保护有一定的借鉴意义。     

基于干涉雷达IBIS-M的露天边坡监测及治理

边坡的稳定性是制约露天矿山陡帮开采的重要因素。锦丰露天金矿在开采过程中受地质构造、水、风化、爆破及采矿活动等因素的影响曾发生多次塌方,对人员、设备及生产带来极大的安全风险。为此,该矿除采用了多种边坡加固措施外,引进IBIS-M位移监测系统对边坡进行实时监测,起到了实时监测预警,提高对边坡稳定性风险管控的作用。     

爆破动力荷载下边坡稳定性的时程分析

针对露天矿开采过程中,爆破开挖作业对最终边坡稳定的影响问题,采用动力有限元法分析爆破过程中边坡的稳定性随时间变化情况。首先建立矿山边坡的二维有限元模型,利用有限元强度折减法求解,得到边坡的最危险滑动面及折减安全系数;再根据得到的最危险滑动面,重新建立边坡和炸药的三维实体模型,布置爆破孔网参数并设置各个炮孔的起爆时间,通过LS-DYNA大型动力有限元程序,求解边坡在炸药爆炸后30 s时间内的动力响应过程。结合极限平衡法和动力有限元法计算结果,计算边坡在同时起爆方式下每一时刻的安全系数。提出应根据边坡时程安全系数及边坡滑面单元是否同时发生整体破坏等条件综合评价边坡稳定性。数值模拟结果能够动态显示爆破过程中边坡的应力、应变状态,计算结果与极限平衡法计算结果接近,可以为露天矿爆破设计提供参考。     

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。     

复杂环境下露天石灰石矿山高陡边坡的安全开采

针对复杂环境下孙家峁石灰石矿山高陡边坡安全开采问题,进行了边坡安全开采分区。合理利用爆破自由面,采用机械揭顶和降段爆破技术处理临边超过45°的边坡;对于直立边坡的临边爆破采用松动爆破技术,最大限度减小爆破振动的影响;通过分段间隔不耦合装药与耦合装药相结合的控制爆破技术,降低爆破振动以及减少飞石;精细化施工组织,使爆破施工与铲装设备紧密配合;有针对性地开挖防护沟、安装SNS被动防护网等多种安全防护措施,保障临边重要生产设施的安全。最终实现该露天矿山高陡边坡矿体的安全和高效开采。     

应用振速和频率相结合的方法确定露天高陡边坡爆破地震安全判据

本文通过观测确立了边坡岩体动力稳定性与频率组成间的定量关系,在此基础上,以振速和频率相结合的方法,给出了可供工程应用的高陡边坡爆破地震安全判据。     

南芬露天铁矿下盘高陡边坡稳定性分析与监测预警技术研究

随着矿山开采的进行,南芬露天铁矿形成高差约456 m,整体坡度达46°的高陡边坡,多次出现张裂、滑塌等地质灾害。首先,对滑坡区域工程地质条件进行分析,得出滑坡特征与机理。然后,进行基于MSARMA法的边坡稳定性定量评价与敏感性分析,建立排水条件下边坡稳定性分析方法,并验证了排水有效性,利用FLAC~(3D)进行边坡扩帮工程稳定性模拟。最后,提出采用坡体排水与预裂爆破技术,同时构建基于滑动力远程实时监测预警系统的滑坡体监测网。研究结果表明:滑体在降雨与扩帮工程影响下会再次滑移,采用预裂爆破技术与排水措施有效提高边坡稳定性,20个监测点组成的滑坡体监测网成功实现了南芬下盘边坡稳态实时监控与预测预报。     

下盘无台阶边坡开采工艺在新桥露天矿的应用

针对新桥矿床地质情况和开采技术条件,突破常规露天开采设计,在国内首次采用下盘无台阶边坡开采工艺,形成了176 m高的光帮边坡;并对光帮边坡稳定性开展了研究,采取了一系列防治措施,解决了高陡边坡稳定性难题。多年实践表明,下盘无台阶边坡开采工艺在新桥矿的应用是成功的,取得了良好经济效果,可为类似矿山开采提供借鉴。     

爆破测振技术在凹山采场高陡边帮开采中的应用

以凹山采场高陡边坡为例,分别从爆破最大段药量、孔内微差时间、孔底间隔等方面进行了爆破振动控制效果对比监测分析,结合爆破振动衰减线性回归方程和爆破实测三维方向的爆破振动数据,分析了高陡边坡爆破振动传播规律,对于优化爆破设计,确保采场安全生产有一定的参考价值。     

预裂爆破技术在平庄西露天矿边坡到界过程中的应用

通过到界边坡预裂爆破工程的实施,使到界边坡形成了整齐的预裂面,保证了到界边坡的完整,提高了到界边坡整体的稳定性,为今后实施陡帮开采提供安全保障。