阴湾排土场增高扩容稳定性研究

在广泛收集研究区内以往研究成果的基础上,通过对阴湾排土场基底钻探勘察和室内岩土物理力学参数试验研究,采用极限平衡理论和数值模拟方法对阴湾排土场增高扩容后的边坡稳定性进行了研究。对排土参数进行了优化分析,对排土场堆载基底承载力进行了数值模拟监测分析。监测结果显示,按推荐的排土参数排土,排土场基底承载力不会发生突变与破坏。     

排土场堆排过程的应力场演变特性与稳定性评价

在排土场堆排过程中随着高度的增加,基底软岩与排土场内部塑性变形及破坏区增大,文中应用三维数值模拟方法对排土场内部与基底应力场演变规律进行了分析,据此确定其破坏模式。在此基础上应用滑移场理论方法对滑移面进行了搜寻,将两者对比确定滑面,并进行稳定性评价,由此提高了排土场安全评价的可靠性,以确保矿山全安生产。     

山坡堆积型排土场厚软基底边坡变形破坏规律数值分析

山坡堆积型排土场的堆排量与安全性在山坡基底坡度一定的情况下,主要决定于基底的强度。排土场边坡与基底厚软弱岩层的复合作用影响排土场边坡变形与破坏,控制排土场的安全稳定。应用数值模拟方法来分析排土场厚软基底与边坡的位移场分布规律与排土场变形破坏模式;找出危险滑面与滑移变形的危险部位。对30°、24°坡角的边坡及24°坡角多台阶排土边坡进行变形破坏模式分析,总结变形破坏规律及其影响因素。其变形与破坏的模拟分析结果与现场破坏形式基本一致,由此可为排土场设计提供科学依据。     

某软弱基底排土场安全堆排控制措施

为实现南美某排土场安全堆排的目的，针对其堆排物料性质差、基底软弱的特性，通过相关试验获取了堆排物料、软弱基底的颗分曲线、抗剪强度、重度、平均固结系数等物理力学参数，基于此，基于地基承载力以及极限平衡法分析计算了第一台阶极限高度，分析计算了排土场整体稳定性的块石堆载预压覆盖层厚度，分析计算了堆排物料达到70%固结度的排土场堆排强度，即控制台阶参数、堆排强度以及采取堆载预压工程措施为排土场安全堆排控制措施。     

云南某露天矿山排土场边坡稳定性分析

针对堆排高度对排土场稳定性的影响,以云南某露天矿小黑沟排土场为工程实例,运用FLAC3D非线性数值模拟,分析了排土场稳定性状况,为排土场后续堆排作业及边坡参数优化提供了理论依据。模拟结果表明,排土场当前及在该基础上加高两个台阶(40 m)后均处于稳定状态;排土场加高三个台阶(60 m)后,总堆排高度达到120 m,此时排土场边坡处于极限平衡状态,采取削坡卸载后,又达到稳定状态。     

充水软弱基底排土场稳定性分析及排弃参数优化

针对烧变岩含水层水体入渗排土场基底诱发露天矿排土边坡变形失稳的问题,以新疆某露天矿内排土场边坡为背景,采用数值模拟方法研究了烧变岩含水层水体在排土场边坡内部的渗流规律和边坡岩土体变形移动规律,基于极薄表土与薄表土层基底极限承载力估算方法确定了内排土场极限排弃高度,采用极限平衡分析方法对内排土场排土参数进行了优化。通过研究,确定了地下水入渗影响下充水软弱基底内排土场的排弃参数。     

露天矿内排土场堆叠过程中边坡形态优化

针对露天矿内排土场在堆叠过程中的边坡形态问题,以哈尔乌素露天矿内排土场为工程背景,应用刚体极限平衡软件定量分析了内排土场堆叠至不同高度时的边坡稳定性及其潜在滑坡模式,采用数值模拟软件FLAC~(3D)对内排土场边坡进行模拟分析,揭示了内排土场边坡的变形破坏形式及其滑坡机理。结果表明:哈尔乌素露天矿内排土场的潜在滑坡模式及其稳定性主要受基底弱层的控制;优化后排弃至1025平盘时边坡角度为18°、排弃至1095平盘时边坡角度为17°、排弃至1165平盘时边坡角度为16°、排弃至1200平盘时边坡角度为16°;内排土场边坡的滑坡机理为基底赋存的弱层在排弃物料的自重作用下产生塑性屈服,其与排弃物内部产生的滑裂面贯通时,边坡岩体发生剪切破坏并沿内排土场基底弱层挤出。     

软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理与控制

针对露天矿软弱倾斜基底排土场边坡变形失稳问题，以蒙东西二露天矿排土场边坡为工程背景，基于刚体极限平衡与三维数值模拟方法，揭示了不同基底倾角条件下排土场边坡稳定性变化规律，分析了软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理，并讨论了治理措施。研究表明：①排土场边坡稳定性与顺倾基底倾角呈负相关关系，与逆倾基底倾角呈正相关关系；②排土场边坡基底失稳过程可分为排土场沉降、局部剪切错动、局部剪切破坏、剪切裂缝扩展和贯通5个阶段；③排土场潜在滑坡模式是以排弃物料内部拉裂的圆弧形态为侧界面，以基底剪切滑移为底界面的切层-顺层滑动；④排土场边坡基底逆倾时的稳定性明显优于基底顺倾时的稳定性，极限平衡法分析结果与数值模拟研究结果具有良好的一致性，充分体现了软弱倾斜复合基底排土场的边坡失稳特征。在上述分析的基础上，进一步讨论了排土场边坡稳定性控制方案。针对顺倾基底明显不利于排土场稳定的问题，通过调整局部区段排土线的布置及发展方式和改变剥离物的排弃顺序有助于提高顺倾基底条件下排土场的稳定性。     

扎哈淖尔露天煤矿软弱基底排土场变形区治理研究

以扎哈淖尔露天煤矿排土场为工程实例,基于有限元法应力-应变和极限平衡分析,应用SIGMA/W有限元软件进行模拟分析,研究了软弱基底排土场基底变形破坏特征和工程治理措施.根据基底的变形情况和数值模拟结果,对现状排土场边坡进行稳定性评价,得到排土场边坡滑坡模式为推动式的部分切层-顺层-挤出性滑动,边坡处不稳定阶段;通过对排...     

露天矿顺倾软弱基底内排土场边坡空间形态优化

针对顺倾软弱基底内排土场边坡的空间形态问题,以白音华三号露天矿为工程背景,基于刚体极限平衡与三维数值模拟的手段,分析了内排角度及内排土场发展至不同工程位置对内排土场边坡稳定性的影响。研究结果表明:白音华三号露天矿内排土场边坡滑坡机理为基底弱层在排弃物料自身重力作用下产生塑性屈服,与排弃物料内部产生的滑面贯通,形成以剪切圆弧为侧界面、基底弱层为底界面的切层-顺层滑动;内排土场边坡参数为内排推进距离1 000 m,内排角度14°,平盘宽度67 m时满足安全要求;顺倾软弱基底内排土场边坡随着内排边坡角的减小及推进距离的增加,内排土场边坡稳定性近线性增加,且内排边坡角对边坡稳定性的影响较显著,据此可确定顺倾软弱基底内排土场边坡的空间形态。     

矿山排土场稳定性主动调控机制研究

矿山排土工艺正朝高阶段排土、高强度排土和设备大型化方向发展。伴随而来的是排土平台或其地基失稳剧增,如降低堆置高度则容量减少,如加固或清除地基软土层,巨额的工程费用又难以承受。分析了矿山排土场拦碴坝、坡脚挡墙等被动的过程调控措施的实用性,评价了排(截)水沟的有效性;基于对环境的影响后果,从排土场边坡与基底的相互作用机理出发,采用允许变形和部分破坏的设计原则。基于空间效应,构架了合理使用排土空间,调整排土场形成过程的时空关系的主动调控机制:1对凸形排土场应控制排弃强度,确保土场沉降正常,以废石流量为安全调控关键指标;2对软弱地基,首要是控制第一层排土段高,采用堆载预压原理提高基底承载力,作为上覆土场基础,规避大面积清除软基层;3当场址内梁、谷交错且地基软弱,对称均衡纵向推进的排土,可规避侧向挤压作用触发的牵引式滑坡危害。同时,利用分区间隔点排法和基于界面疏导原理,构筑的泄流基底确保降雨不诱发排土场滑坡及突变成泥石流。经过现场试验论证,利用排土工艺的主动调控方法符合矿山需求,可兼顾安全性和经济性。     

软-陡基底排土场边坡破坏模式与机理

针对西藏甲玛铜矿角岩排土场基底倾角大、表土层软的特点,以该地区排土场为工程背景,基于相似模拟原理,采用底摩擦试验与数值模拟相结合的方法,进行了软-陡基底排土场失稳模式和机理研究;通过非接触式位移监测系统获得了排土场变形移动演化规律.试验结果表明:①软-陡基底排土场变形失稳大致分为坡脚卸荷变形、垂直张拉裂缝贯通和张拉裂缝...     

青城子铅锌矿区土壤重金属污染评价

根据对青城子铅锌矿区排土场、尾矿库以及周边地区土壤的取样检测结果,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况进行分析评价,为土壤改良和植物修复提供科学依据。评价结果表明,矿区土壤中Cd,Pb,Hg和Zn的污染最为严重,不同区域的重金属综合污染程度排序为尾矿库排土场周边农田。根据评价结果,认为矿区周边农田应优先考虑发展林业,待土壤重金属污染状况改善之后再发展农业。     

露天矿排土场堆置参数优化

设计合理的排土场堆置参数可以达到降低露天矿的排岩成本并保持排土场的稳定性的目的。在建立通用的堆置参数优化的多目标规划模型基础上,结合国内某露天矿实际情况,首先确立单排岩台阶稳定性、总排土场的稳定性与堆置参数的关系,之后在考虑碎岩的运输过程及排土场随排弃任务推进的空间几何演化规律下,建立排岩工作的运输成本及管理费用与堆置参数的函数关系表达式,从而得到该矿以排土场稳定性及排岩成本为优化目标的排土场堆置参数优选模型;对该模型求解得到最佳的排土场堆置参数：台阶数目为4,平盘宽度取最小平盘宽度57 m,单个排岩台阶高度30 m,排土场总堆置高度为120 m,排土场边坡角为26°,该结果与矿山实际情况相符合。     

水泥固化土在排土场边坡软基治理中的应用

排土场坡脚基础层是影响其整体稳定性的关键部位,近年来多起排土场滑坡事故因软基问题而引发。本文针对国内某排土场存在的软土地基问题,对软土成因及工程特性进行分析,开展了软土原位固化试验,研究了水泥固化土的力学强度及变化规律,提出了边坡综合治理方案,并验证了治理后边坡稳定性,研究成果可为类似工程提供借鉴。     

某高台阶排土场基底承载力与极限堆高分析

介绍了太沙基(Terzaghi)极限承载力理论方法、有色金属矿山排土场设计规范中的计算方法和考虑基底表土层厚度的排土场极限堆高方法。以某高台阶排土场为例,在场区工程地质勘察与排土场岩土物理力学试验研究的基础上,采用三种理论方法计算出排土场基底承载力和极限堆高,同时选择关键剖面对排土场极限堆高情况进行边坡稳定性验算,确定了该排土场的极限堆载高度,为排土场的优化设计提供参考。     

新建煤矿矸石山自然发火的数学模型及其模拟分析

煤矿矸石山自燃是导致矸石山自燃爆炸灾害事故和造成矿区周围环境污染的主要原因。将矸石山看作一大体积多孔介质,运用多孔介质流体渗流理论并结合达西定律和渗流连续性方程,建立了煤矿矸石山自然发火的数学模型,并在此基础上对新建煤矿运输区矸石山内部漏风风流的流动规律进行了研究,提出了矸石山自然发火的防治途径。     

红外热成像在排土场稳定性监测中的应用

随着矿山开采深度和排岩量的不断增加,排土场的高度越来越高,排土场的稳定性将越来越差。如遇大型降雨,可能会造成滑坡,给矿山生产和生命财产带来危害。因此开展排土场稳定性监测,对于保证矿山安全生产至关重要。利用红外热成像技术对鞍钢鞍千矿的2个排土场的稳定性进行了监测,发现了4处低温异常区域,结合热力学理论和现场勘查确定异常区域为含水的砂土层。由于这些沙土层本身强度较低,属于弱层,而含水后又增加了其滑动性,因而给排土场的稳定性造成重要影响。此研究成果为矿山排土场稳定性监测提供了新的技术方法。