大型深凹露天矿边坡稳定性研究及智能监测系统应用

深凹露天矿山开采过程中易产生滑坡、泥石流、危岩垮落等地质灾害,为保证露天采场人员及设备安全,需开展深凹露天矿边坡稳定性研究。利用3DMine构建深凹露天矿三维模型,而后导入FLAC3D进行8个分区的露天矿边坡应力应变数值。从竖直方向位移、最大(小)主应力分布状态、剪切应变方面进行分析得出：竖直方向几乎无位移,露天边坡整体稳定性较强;局部台阶坡面存在应力集中现象,应加强监测。在实际工程中,矿山引入边坡智能监测系统,利用雷达扫描及GNSS在线数据集成技术形成三维可视化边坡模型,实时监测边坡空间位移变化数据,实际监测结果表明开采后边坡薄弱面发生位移,与数值模拟结果一致。文章创新点在于利用有限元数值模拟手段与实际工程中的三维智能监测系统相结合,可有效防治露天开采时所面临的地质灾害问题,对同类高大边坡安全稳定性研究具有一定的参考价值。     

椭圆形深凹露天矿时效边坡稳定性基础理论研究

假设深凹露天矿边坡岩体强度参数随时间呈平稳性时间序列变化,并视其为连续、均质、各向同性的弹性体,且同时承受自重应力和水平应力共同作用。利用时间序列建模,得到任意时间下相关岩体强度参数的预测值关系式。在对其进行椭圆形喇叭曲面开挖情况下,取其边坡任意水平岩环作为力学分析的模型,结合轴比论、库伦-莫尔理论以及微元体临界下滑条件推导出具有时效性的椭圆形深凹露天矿边坡环向应力表达式,拟合椭圆形深凹露天矿稳定边坡形状。该边坡不仅能保证其稳定性,而且能减小剥采比,改善矿山经济效益。     

深凹露天矿山岩质高陡边坡稳定性预测

结合大冶铁矿东露天高陡边坡,运用线性和非线性方法研究了岩质高陡边坡的稳定性预测模型。首先采用岩质边坡稳定性分析复合指标对边坡岩体质量进行分级;在此基础上,分别运用多元线性回归和BP神经网络方法研究边坡稳定性预测模型,并将其结果与极限平衡分析方法进行对比。结果表明,边坡稳定性与其影响因素之间存在着复杂的非线性关系,应用BP神经网络方法预测露天矿山高陡岩质边坡稳定性是有效的、可行的。     

论深凹露天矿高陡边坡稳定性研究特点

本文给出了作者在国家“八五”攻关项目列项过程中撰写的论证材料的某些内容,就国内外当前的研究现状、特点和今后开展高陡边坡稳定性研究的意义和研究特点作了简明的阐述。     

大孤山铁矿深凹露天矿边坡工程

通过工程地质、水文地质调查 ,爆破测振 ,位移观测和岩石力学试验 ,采用极限平衡理论分析边坡稳定性 ,研究大孤山铁矿深凹露天矿的边坡工程。以加陡最终边坡角优化采矿设计 ,减少剥岩量 10 0 0万t,多采矿石 40 0多万t。研究成果已应用于矿山生产 ,经济和社会效益显著。     

深凹露天矿边坡空间形状优化设计

为得到金堆城钼业公司小北露天矿深凹边坡的合理空间形状,利用弹性力学的基本知识及数值模拟方法进行了研究．采用三维有限元数值模拟软件ANSYS完成了金堆城深凹露天矿边坡空间形状的优化设计,获得了适合于小北露天下步深凹开采的最佳采场方位及最优边坡形状．优化设计所取得的边坡形状为金堆城露天矿最大限度的减少废石剥离量,指导采区安全生产提供了帮助．研究结果对类似凹陷露天矿边坡稳定性的最优空间形状力学优化设计,具有一定的借鉴意义．     

露天矿边坡稳定性监测及其应用

<正> 前言边坡监测意味着测量由于露天开挖而引起矿岩的各种物理力学效应。由于边坡应力、变形及地下水状态的监测对边坡的稳定性分析及评价具有重要的意义。在边坡工程实践中受到广泛的注意和重视。本文首先阐述边坡监测的目的和意义;然后概括地介绍现形的各种主要的边坡变形、岩体应力及地下水状态的观测方法;最后叙述各种观测资料在边坡稳定性分析中的应用。并例举典型的工程实例。     

露天矿边坡稳定性监测系统的方案设计

露天矿边坡的稳定性监测是保障矿山安全生产的一件大事。本文就如何以全站仪和计算机为主要设备来建立一个自动或半自动的露天矿边坡稳定性监测系统，提出了一些设想，进行了总体方案设计。     

山地露天矿边坡稳定性的监测方法

在露天矿边坡稳定性控制方面,山地露天矿的特点在于:在山地设置边坡变形的固定长期观测点比较困难。由于地表通视条件有限,不可能在地表移动范围之外设置固定监测点来观测设在可能出现岩移破坏区域内的工作测点。此种条件下的变形观测不象平原地区露天矿传统的观测模式。在平原地区主要按观测线法观测,固定基准点设在距采场境界线以外,距离为1.5倍采场深度的位置。“波尔”滨海生产联合公司的几座露天矿位于山峦重叠的山区,高差达500m以上,这里试验制定了观测边坡变形的新方法,即不是在观测线上设固定基准点,而是在岩移滑坡区的观测线上布设校验测点,再从校验测     

深凹露天矿顺层边坡稳定性及灾变防控技术研究

深凹露天矿通常存在较多的安全问题,以研山铁矿为例,其设计的最终境界边坡高度超过600 m,东帮边坡是典型的顺层岩质边坡,受邻近新河渗水、风化作用等影响,边坡稳定性较差,亟须对其稳定性进行评价并提出治理方案。为预防滑坡灾害发生,通过工程地质勘察查明边坡岩体结构,然后应用修正的Hoek-Brown强度准则来确定层状岩体强度,在此基础上,基于各向异性的有限元法对边坡潜在失稳破坏模式及稳定性进行了研究。结果表明:层理倾角与最终帮坡角相近时,边坡安全性较差,故N₂₆勘探线东帮边坡开挖完成后,上部风化带与最终境界坑底处的台阶有剪出的风险。根据以上研究,提出了疏干排水、局部加固以及监测预警相结合的边坡灾变综合防控措施,为研山东帮安全开采提供保障。     

露天矿排土场边坡监测及稳定性判别

介绍了露天矿排土场边坡稳定性监测方案,阐述了地表位移监测系统的基本情况、系统结构及布置原则,基于该设备在露天矿外排土场的应用效果,对监测数据进行数学分析,判定所有监测线所在位置的稳定情况,提出了参数反演检验的方案。     

基于ABAQUS的深凹露天矿边坡设计优化

随着露天矿山开采深度的增加,边坡高度逐年加大,逐步形成高陡露天边坡,其采掘生产条件越来越差,采场破坏的概率和边坡安全维护的难度越来越大,给矿区生产和生活带来了巨大的危害和经济损失。露天矿山最终边坡角是影响矿山投资、成本及生产安全的重要因素,边坡角的确定直接影响露天境界剥采比的确定,最终影响到露天矿整个生产过程中的经济效益。因此,确定一个安全、经济的边坡角非常必要。本文利用ABAQUS对边坡进行力学分析,计算不同边坡角时边坡的安全系数,通过安全系数来得到一个优化的边坡角。     

深凹露天矿不稳定岩石边坡的控制

<正> 近年来,我国的一些深凹露天矿,如武钢大冶铁矿、金川露天矿、白银露天矿等先后发生了滑坡事故。它们轻则影响矿山正常生产,重则造成灾难性的事故。因此,开展对深凹露天矿不稳定边坡进行人工加固的科研工作,不仅对确保矿山安全生产具有实际意义,而且可为提高设计边坡角,减少剥离量,强化矿山生产等提供理论依据和技术措施。目前,这方面的工作国内外均不多见,     

GPS在深凹露天矿高陡边坡位移动态监测中的应用

回顾了矿山边坡变形监测技术的发展历程，结合水厂铁矿的实际，建立了GPS边坡位移动态监测系统，包括基准点和监测点的确定，边坡GPS基线向量网的布设，监测方式，监测周期与数据的输入输出及处理等。实践表明GPS完全能够满足矿山边坡变形监测的需要，该系统的建立是成功的、有效的。     

某深凹露天矿高陡边坡破坏模式分析

在详细的地质调查的基础上, 采用赤平极射投影和三维离散元计算方法相结合的方式, 确定了某露天矿高陡边坡潜在的破坏模式, 并较真实地、动态地模拟了边坡块体在开挖过程中位移和变形状态的变化特征及破坏过程, 为边坡稳定性计算提供可靠依据。     

金堆城小北露天矿深凹边坡形状优化

运用弹性力学的空间分析方法，推导出椭圆形深凹露天矿边坡上任意点的临界稳定边坡角、高程与此点的水平曲率和岩体物理力学参数的关系式，并据此解算出金堆城小北露天矿边坡的合理形状，不但减少了废石剥离量，而且更有利于边坡的稳定。     

深凹露天矿开采后期边坡的强化管理技术

为保证矿山持续安全的生产，强化边坡管理工作是深凹露天矿开采后期的当务之急。本文探讨了边坡管理的具体措施，提出了强化边坡管理的几点建议，并在凹山采场成功的用于实践。