金川露天矿东部采场边坡的变形破坏

矿区属高应力区.由于多次构造运动的作用,断裂十分发育,岩性复杂、岩体破碎,岩层呈陡倾层状,层间错动发育,使岩体具有软硬相间的特点. 随采深增加,边坡岩体在地应力和岩体自重应力作用下,在大爆破和采掘中长期频繁中爆影响下,边坡产生了严重变形破坏,经岩移观测和地质力学研究认为,老坑属滑移—倾倒—坍塌类型.东部采场系老坑扩延而成,由于长短轴比增大,在原变形破坏类型基础上发展,局部发生了二级次生滑坡.基于对滑坡后有一相对“平静”期的分析,在人工处理反翘陡坎弯折危石并严密监视边坡险情下,可回采部分矿石。本文提出露天矿开采及露转坑采中的一些教训,值得露采单位吸取.     

某露天矿山边坡变形破坏机理研究

在研究中采用了岩体工程地质力学的理论方法,对采场岩体结构特征及各组断裂构造对边坡稳定的影响进行了详细研究,并与长期连续岩移观测数据分析相结合,揭示了边坡倾倒滑移变形破坏机理,反倾断层对边坡变形破坏的阻滞作用,建议以较陡的边坡角多采出两个阶段的矿石,为矿山取得显著的经济效益.     

露天矿排土场边坡稳定性分析

针对安太堡露天矿内排土场边坡,介绍了边坡的工程概况和地质条件.结合边坡工程的具体特点,首先运用SLIDE软件,对不同工况下边坡强度稳定性进行对比分析,进而对位移监测数据发展趋势进行了研究.结果表明:排土场边坡的变形处于不断发展的过程中,在降雨或地震的作用下排土场边坡稳定系数明显降低,可能滑动面扩大,特别是在降雨条件下局部危险滑动面可能发生贯通,边坡存在整体失稳的可能.通过研究,可为排土场边坡综合治理措施的制定提供依据.     

基于GIS的大孤山露天矿边坡稳定性分析研究

针对辽宁省鞍山市大孤山露天铁矿北端边坡出现滑动变形这一现象,通过详细的地质调查和边坡节理裂缝的测定,利用TM30监测露天矿边坡的变形情况。用FLAC软件进行数值模拟分析边坡的稳定性。采用时间序列分析监测数据,并总结出边坡变形的一般性规律。建立起基于GIS的大孤山露天矿变形监测预警系统。     

复杂地质条件下公路连拱隧道开挖稳定分析

通过对金丽温高速公路土羊湾连拱隧道的复杂地质条件进行调查和分析,利用ANSYS软件模拟了隧道开挖及加固过程,分别详细分析了在不同开挖步中隧道区域围岩的变形场和应力场及其变化特征。分析结果表明由于中隔墙和衬砌的重力作用,加固后围岩的向上位移值减小而向下位移值增加;而加固后研究区域的Y向应力均减小,说明衬砌很好地起到了加固围岩的作用。     

复杂地质条件下隧道口边坡地质灾害研究

介绍了几种隧道口边坡的主要地质灾害形式,对其形成原因和特殊的发生机理进行了分析,并结合工程实例,对隧道口边坡深滑的预警和处理方法进行了阐述,为现场施工和相关的事故处理提供了思路。     

露天矿边坡优化设计方法

露天矿边坡优化设计是矿山企业谋求受益最大化的关键一环。本文基于工程优化原理和系统工程概念,论述边坡工程的系统优化方法。它强调边坡工程与采矿工艺的结合,在总体上,采用系统分析方法和系统仿真技术,在具体步骤上,采用数值计算优化方法,最后推荐出受益大、工艺合理、安全可靠、经济风险小的边坡设计方案。     

露天转地下边坡变形v-SVR模型及参数敏感性分析

基于改进支持向量回归(v-SVR)原理,建立反映地下开采扰动影响下露天矿边坡变形非线性规律的v-SVR模型.将该模型应用于露天转地下开采的杏山铁矿,结果表明变形预测精度高且计算方便,验证改进支持向量回归原理研究二次开采扰动下边坡变形规律的有效性.并分析自由因子C,v的敏感性,直观反映C,v对MAE和支持向量数目的影响程度,且确定参数C,v的合理取值区间,即惩罚参数C应该在[1 000,5 000]内取值,取值范围较大,但应同时考虑惩罚因子C对泛化性能的影响,参数v的取值区间为[0.028,0.125].     

深凹露天矿边坡稳定的空间受力状态分析

在假定岩体为连续、均质、各向同性的弹性体，只承受自重应力和进行倒截头圆锥形开挖情况下，运用弹性力学原理对深凹露天矿边坡的空间效应进行分析，并推导出边坡环形岩石的临界滑动角α与岩石容重γ、摩擦系数f、岩石的环向弹性模量Eθ和开挖半径r之间的关系式。该式表明临界滑动角随着开挖深度的增加而增加的空间力学原理，它为深凹露天矿采用可减少下部废石剥离量或减小剥采比的凸曲线形边坡奠定了理论基础，也为确定其边坡的合理形状提供了初步方法。本理论包含了传统边坡稳定性分析的原理，并适用于其他岩石深凹边坡开挖工程的稳定性分析。凸曲线形边坡的采用将会带来巨大的经济效益。     

基于BP神经网络预测露天矿边坡破坏模式

通过对露天矿矿区地质环境、构造、地层、岩性与水文地质条件进行分析,结合大量的岩质边坡破坏模式分析实例,应用BP神经网络对某露天矿边坡潜在的破坏模式进行了预测,取得了比较满意的结果。     

柔性防护条件下露天矿山边坡稳定性模拟分析

针对柔性防护系统条件下山区矿山边坡稳定性问题，利用弹塑性理论建立数值分析模型，并对边坡安全系数进行计算分析。研究结果表明，柔性防护系统可有效地提高边坡安全系数，在技术上和经济上都具有一定的优越性。     

基于正交试验的露天矿高陡边坡落石随机预测

随着工程建设的发展,边坡尤其是高陡岩质边坡工程,落石灾害已成为仅次于边坡稳定性的研究课题之一。结合白云鄂博铁矿东矿边坡落石问题,对落石产生的影响因素、落石运动轨迹及落石与坡面的相互作用进行力学分析;采用基于正交试验的反分析方法,认为影响落石最大水平运动距离的主要因素为落石法向和切向恢复系数,并确定相关的落石分析参数;采用概率方法对工程实例的深部开采边坡落石问题进行预测,并按照落石落点空间位置及其动能分布,设计拦截网防护措施的高度及强度。落石参数的正交试验确定方法及基于概率分析的落石预测分析思路等,对于高陡岩质边坡落石灾害分析及防护措施确定具有推广和应用价值。     

深大型露天煤矿闭坑前后滑坡及地表变形地质灾害分析与防治

分析研究深大型露天煤矿闭坑前后可能发生滑坡、地表变形等地质灾害。以抚顺西露天矿为例,引发灾变的地质背景条件为北帮西区的倾倒滑移体、北帮东区的沉陷滑移体及南帮的顺层层状结构体,而诱发灾害的主导因素为露天采矿特征、采矿形成的最终边坡、井采与露采的复合作用及闭坑后疏干排水停止、水文地质条件的改变对边坡岩体的作用。计算结果表明闭坑最终边坡稳定性将逐渐下降并引发灾变,从而危害城市与企业安全,提出创新露天采矿学科理论、工程技术防治措施、法规制定与监督管理等3条防治对策建议。     

柿竹园多金属矿床群空区条件下的崩落特性研究

 柿竹园多金属矿床采用分段凿岩阶段落矿有底柱阶段矿房法开采10多年,所设计的36个矿房已全部采动,因多种原因所留采空区未充填处理,形成约260×104 m3的群采空区。由于部分矿柱的失稳倒塌,致使顶板最大暴露面积达8 000 m2。如何立足于现有的开采技术条件,实现矿山的可持续发展和安全开采,且高效合理地处理采空区,经多种开采方案的对比分析,拟采用崩落法开采,故对矿岩体的崩落特性等开展研究,供类似矿山参考。(1) 采用RMR,Q,MRMR和GSI对柿竹园矿的矿岩进行了工程地质评价和采用Hoek-Brown节理强度理论进行岩体力学参数的确定。(2) 通过对群采空区下留存矿柱的稳定性分析和三维弹塑性有限元对多种采矿方案进行的模拟对比研究,选定崩落开采的采矿方法。(3) 采用最新的Laubscher分类可崩性图方法和Mathews稳定图方法对柿竹园矿的强制崩落面积、诱导崩落面积和自然崩落面积进行研究。(4) 采用径向基函数方法对崩落开采的岩层移动参数进行预计,以及对不同采空面积下的缓冲层高度进行分析。(5) 为达到安全开采和研究崩落开采地压活动规律的目的,设计了声发射、位移与应力等地压监测网络,提出地压监测预警的研究路线方法。通过现场预警实例的验证,获得较好的应用效果。     

露采矿山边坡工程矿石管理方法

从边坡工程的特征入手,系统介绍了该工程矿石管理的方法、实例和模式     

边坡和采场围岩变形破裂响应特征的相似模拟试验研究

 以云南磷化集团晋宁磷矿6#坑口东采区深部缓倾斜中厚磷矿层为研究对象,依据相似模拟原则,利用重庆大学资环学院矿山压力平面应力相似模拟试验台,进行晋宁磷矿6#坑口东采区深部缓倾斜中厚磷矿露天转地下开采的相似模拟模型试验。试验结果表明：(1) 受地下采动影响后,露天矿边坡顶部、腰部和底部的应力分布进行重新调整,随着开挖范围的扩大,整体上呈受压-压缩应力增大-受拉伸的动态变化趋势。受境界顶柱的保护支承作用,开挖后其垂直下沉变形很小。(2) 地下磷矿体开挖后,在采空场前后方顶板一定区域内形成顶板支承压力集中区,而在采空场上方靠近磷矿层的顶板区域形成卸压区,同时在采空场下方靠近磷矿层的底板区域则形成底板卸压区。随着采空场沿磷矿层倾斜延伸方向的推进,采空场顶板和底板卸压范围逐渐增大,顶板支承压力区动态前移。(3) 受采动的影响,采空场附近顶底板围岩均有不同程度的变形,顶板岩层有不同程度的下沉,底板岩层有不同程度的隆起。顶板下沉和底板隆起最大点均位于采空场中点偏下部分,随着开挖的推进而动态前移,达到充分采动后岩层整体下沉和隆起曲线趋于稳定的碗状。以采空场为中心,随着距离其纵向和水平方向距离的增加,顶底板岩层位移变形量单调递减。(4) 开挖推进至断层破碎带及其影响区域时,在采动应力的影响下,断层破碎带被“活化”,沿断层接触面发生滑移和剪切破坏。该研究成果对云南磷化集团晋宁磷矿6#坑口东采区深部矿体及类似条件下矿山露天转地下开采现场工程实施有重要理论指导意义。     

露井联采下边坡稳定性及其边界参数优化研究

 采用三维数值模拟程序对露井联采下的边坡稳定性进行研究,结果表明,井工工作面开切眼位置对露天边坡的稳定起到关键作用。利用数值模拟计算方法对边界参数进行优化,得出当井工开切眼与边坡之间水平距离在原基础上增加20 m时,边坡的整体稳定性将得到明显改善。相似模拟试验同样验证了此优化方案的合理性。此方案已在现场应用,保证了露天边坡稳定和安全生产。     

边坡动力稳定性数值模拟分析

本文利用FLAC~(3D)建立边坡模型,分析在动力作用下的动力响应规律,研究地震动参数对其动力响应的影响。边坡在动力作用下主要由结构面控制,位移主要发生在潜在滑动面上部。通过数值计算分析对边坡动力响应应力状态的渐变过程和变化规律,为边坡动力破坏灾害的监测、预警、预防提供借鉴模式。     

爆破荷载作用下黄麦岭磷矿岩质边坡动态响应的UDEC模拟研究

运用二维离散单元程序UDEC，模拟了爆破荷载作用下黄麦岭磷矿采场岩质边坡的动态响应，并将计算结果与现场监测结果进行了比较。结果表明，两者吻合得较好。因此，UDEC应用于模拟爆破荷载作用下边坡的动态响应研究是适合的。     

极端冰雪条件下岩石边坡倾覆稳定性分析

 探讨极端冰雪作用,推导典型岩石边坡在极端冰雪条件下倾覆稳定系数的表达式。通过计算分析,揭示饱水岩石边坡倾覆稳定系数在不同的坡角、坡高、滑面倾角和张裂隙深度情况下随冻深变化的规律性,绘制饱水岩石边坡倾覆稳定系数与边坡几何要素之间的关系图;同时分析非饱水状况下岩石边坡倾覆稳定系数随冻深、坡角、坡高、滑面倾角、张裂隙积水深度等变化时的变化规律。研究表明,当考虑极端冰雪灾害影响时岩石边坡倾覆稳定系数发生较为明显的变化：随冻深、滑面倾角、张裂缝深度、坡高等的增大而下降,随坡角的减小而减小,冻结深度是影响岩石边坡倾覆稳定性的主要因素之一。