安家岭矿端帮煤开采边坡稳定性分析与控制北大核心

为解决安家岭露天矿端帮到界边坡压煤问题,结合安家岭露天矿北帮到界边坡实际情况,运用极限平衡方法,对回采高度、整体边坡角与边坡稳定之间敏感性分析,采用三维数值模拟方法研究横采内排追踪距离、内排压脚高度与边坡稳定性关系。结果表明:回采高度由1276m水平降至1264 m水平、整体边坡角由34°提高至35°时,边坡稳定系数变化最为敏感,综合分析确定端帮压煤回采方案为回采高度1264 m水平、整体边坡角35°;横采内排追踪距离为30m、横采内排压脚高度24 m,可实现煤炭资源安全高效回收,同时具有较高社会效益。     

基于3DEC的露天矿内排压脚追踪距离优化分析

为解决宝日希勒露天矿南帮软岩边坡的大范围变形失稳问题,采用Geo Studio岩土环境模拟计算仿真软件与三维离散元软件3DEC分别就内排压脚对软岩边坡稳定的控制作用与内排追踪距离的优化方法进行了研究。结果表明:内排压脚方法对于端帮边坡稳定控制作用明显,当内排追踪距离为40m时,边坡变形可以得到有效控制,而且生产工作可以实现正常接续。研究成果的科学性及适用性得到了实际生产的验证,值得类似条件矿山广泛借鉴。     

近水平煤层露天矿边坡三维稳定性研究

为最大限度回采胜利煤田西二露天矿西端帮边坡下压煤,应用数值模拟与极限平衡法相结合的方法,分析了不同采场工作帮、内排土场追踪距离条件下端帮边坡的三维破坏模式及稳定性变化规律。结果表明:西端帮边坡受到工作帮与内排土场的双重支挡作用,其变形与稳定性具有显著的尺寸效应,减小追踪距离是控制该类边坡变形、提高边坡稳定性的有效途径;边坡滑裂面近似一椭球面,其水平方向的长轴与短轴均随着追踪距离的增大近线性增大;边坡稳定系数随着追踪距离的增大呈负指数规律下降,当追踪距离不超过100 m时,其稳定性可满足安全要求;当追踪距离达到200 m时,边坡稳定性的尺寸效应基本消失。     

安太堡露天矿过芦子沟背斜期末边坡稳定性分析及治理

为确保安太堡露天矿进入芦子沟背斜区期末内排土场不发生顺层滑坡的安全生产事故,从而保证背斜区附近作业人员和设备安全;基于安太堡矿过背斜区期末的地质构造、排土现状和岩土物理力学性质,采用极限平衡法对背斜区内排土场边坡进行了边坡稳定性分析.结果表明:内排边坡整体稳定,局部区域处于基本稳定.结合现场边坡监测数据、巡查情况,对基...     

露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态分段优化研究

针对横采内排追踪压帮条件下露天矿含断层与顺倾弱层群边坡稳定性分析与形态设计难题,顾及露天矿层状边坡垂直方向上的地层岩性、工程发展过程中的服务时间、要求的稳定程度等方面的差别以及深部边坡稳定性的三维效应,以胜利东二号露天煤矿首采区南帮为工程背景,采用二维极限平衡法与三维数值模拟相结合,对露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态进行了分区段优化。研究表明,胜利东二号露天煤矿边坡稳定性主要受坡体内一系列顺倾弱层控制,断层可能作为滑体的边界,其潜在滑坡模式为以圆弧或断层为侧界面、以弱层为底界面的切层-顺层滑动或切层-顺层-鼓胀破坏|随着追踪距离的增大,边坡的破坏模式由浅部大范围破坏逐步过渡为深部破坏,是深部边坡稳定性下降的根本原因|分段优化后的边坡应划分为三个阶段,整体边坡角14°,横采工作帮与内排土场间的追踪距离应为50m。     

露天煤矿顺层边坡变形失稳控制对策研究与实践

顺倾岩层作为影响边坡稳定的重要因素之一,长期困扰着露天矿安全生产,当边坡内部赋存有软弱岩层时,边坡稳定问题将更加突出。以平朔矿区安太堡露天矿南帮边坡变形失稳控制工程为例,采用数值分析、极限平衡分析与变形监测相结合的方法,针对含弱层顺层边坡的变形失稳破坏模式及内排压脚治理措施的可行性进行了研究,并进行了工程适用性验证分析。研究与实践结果表明,内排压脚措施成本低、见效快,对于控制露天矿边坡稳定具有明显的适用性。     

河曲旧县露天矿内排增高设计及稳定性分析

为了提高山西河曲旧县露天矿内排收容量、缩短运距、降低成本,同时保证边坡稳定,基于Morgenstern-Price法分析内排现状边坡稳定状况、计算极限排弃高度并对边坡角进行优化。结果表明:现状内排边坡稳定性良好;内排土场增高设计后,单台阶排土段高24 m、角度33°,整体边坡角19°;进行内排增高边坡稳定性验算,稳定系数仍大于1.20,边坡处于稳定状态,满足山西河曲旧县露天矿现阶段内排扩容需求。     

顺倾基底高段排土场边坡失稳模式 与控制对策

为了解决顺倾基底高段排土场边坡沿物料与基底接触面发生顺层滑动的问题,以安太堡露天矿背斜影响区内排搭路边坡为例,建立工程地质模型,采用数值模拟与极限平衡分析相结合的方法,研究了运输干道外侧高边坡剪应变增量、塑性区分布、位移特征及边坡稳定性。通过研究,探明了顺倾基底高段排土场边坡变形失稳模式为"圆弧-顺层"组合滑动,提出了基于反向排土的顺倾基底排土场高边坡稳定控制方法,通过分阶段排土施工,将运输干道外侧边坡高度由75 m减小至30 m,在保证边坡安全的同时有效缩短了内排运距。     

含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性影响因素分析

为定量揭示露天矿开挖过程中各人为因素对含顺倾弱层软岩边坡三维稳定性的影响及其程度,以扎哈淖尔露天矿南帮边坡为工程背景,基于强度折减法,应用FLAC~(3D)数值模拟软件,探讨了开挖位置、开挖坡角和内排追踪距离不同时南帮边坡的变形破坏机制和边坡稳定性的影响规律。结果表明:无论开挖位置、开挖坡角与追踪距离如何变化,横采南帮的滑坡模式均为以IVC煤底板弱层为底界面的切层-顺层滑动;在横采条件下,边坡三维稳定性主要受内排追踪距离影响,随追踪距离的增大呈负指数规律减小,且随开挖位置的向南偏移或开挖坡角的减小近线性减小;在横采条件下,内排土场与工作帮间的追踪距离控制在一定范围内时,可以充分利用边坡稳定性的三维效应回收煤炭资源。     

内排压脚技术在边坡治理中的应用

以五彩湾矿区一号露天煤矿为例,采用数值模拟和极限平衡法分析边坡变形原因、潜在滑坡破坏模式及边坡稳定性情况,用内排压脚技术对边坡进行治理。通过建立不同压脚参数的工程地质模型进行边坡稳定性计算并结合边坡GPS监测数据,得出合理的内排压脚参数为内排增高2个台阶,每个台阶15 m,平盘宽度40 m。同时对边坡上出现的裂缝进行平整与压实以防雨水渗入,并对边坡坡面上加设一层防风化表层以隔离大气的影响,达到更好的边坡治理效果。     

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。     

端帮压帮的陡边坡开采技术分析

以安太堡露天矿端帮为研究对象,运用极限平衡法、FLAC~(3D)数值模拟法,结合岩石力学参数,对端帮压帮前和压帮后的边坡稳定性和滑坡模式进行了深入分析,得出:减缓边坡角和内排压帮是提高边坡稳定性的2种有效措施;边坡压帮前,边坡稳定系数与边坡角近似呈反比关系,压帮前南帮NB1402剖面的稳定边坡角为29°;压帮后的滑坡模式为圆弧滑动,不受内排土场约束的浅部岩体位移明显,边坡稳定系数与压帮高度近似呈正比关系,且压帮至4个台阶水平时满足安全要求;压帮前后的垂直与水平应力均随着埋深的增加近线性增大,内排压帮可缓解边坡坡脚处的应力集中现象,进而提高边坡稳定性。     

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。     

霍林河南露天煤矿横采内排工艺应用

针对霍林河南露天煤矿横采内排工艺应用现状,考虑到内排追踪距离、边坡稳定性等因素,采用理论分析与现场踏勘相结合的方法,确定了最小内排追踪距离,选取典型剖面分析南露天煤矿现状端帮、横采工作帮、横向内排土场边坡的稳定性,并确定了端帮边坡和横向内排土场边坡的最大稳定帮坡角。分析得出横采内排工艺端帮边坡、工作帮边坡以及横向内排土场边坡均满足安全储备系数要求,计算得出端帮边坡最大稳定帮坡角为25°,横向内排土场边坡最大稳定帮坡角为17°。     

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。     

安家岭露天矿内排土场南帮边坡稳定性控制措施研究

排土场边坡稳定是确保露天矿持续、正常生产和周边作业人员及设备安全的前提和基础。如何针对排土场边坡实际条件,对其稳定性进行科学评价,并提出合理的边坡稳定性控制措施是采矿工程领域工程技术人员致力于解决的技术问题。论文针对安家岭露天煤矿实际条件,运用岩土力学试验、极限平衡分析等方法和手段,对首采区运输主出入沟北侧、破碎站以东的内排土场南帮边坡稳定性及其相关问题进行了较为深入的研究。通过大三轴剪切试验,确定了排弃物料的物理力学指标;在排土场边坡稳定性及潜在滑坡模式分析的基础上,应用极限平衡分析法优化了内排土场南帮的边坡形态;制定了基于地表位移监测的内排土场边坡稳定性控制方案。研究成果对于安家岭露天矿排弃工程的发展具有一定的指导意义。     

扎哈淖尔露天矿横采南帮边坡压脚形态优化研究

针对扎哈淖尔露天矿横采南帮边坡持续变形影响地面输煤系统正常运行以及横采区域安全稳定开采的问题,通过对横采南帮边坡监测数据和边坡稳定性进行分析,进而提出内排压帮提高边坡稳定性的方案,并对压帮高度、边坡形态进行优化。     

三维效应下内排追踪距离对边坡稳定的影响

为保障露天矿边坡安全,提高露天煤矿资源采出率,根据边坡变形破坏机理及影响条件,对露天矿横采内排过程中,采场形态对露天矿边坡稳定性的影响进行研究;以巴基斯坦塔尔煤田为研究对象,通过FLAC^3D分析边坡变形破坏机理,明确滑坡模式,对横采内排追踪距离进行分析,为煤矿边坡优化提供参考依据。结果表明：边坡破坏类型属于张拉-剪切复合型,受到采场工作帮与内排土场的双重支档作用,边坡稳定性整体增大;当内排追踪距离为50～100 m时,边坡三维空间效应显著,稳定性较高;随着追踪距离增大,稳定性越来越差。     

露天坑排尾边坡与地下巷道稳定性分析

以矿山露天坑和地下工程实际情况为工程背景,运用Midas-Flac3d耦合建模方法,建立了矿区采坑和地下巷道三维数值模型,采用极限平衡分析法和有限差分数值分析法,开展了露天坑不同的干排尾砂高度工况下边坡和地下巷道的稳定性分析。结果表明:随着干排高度的增加,边坡安全系数逐渐增加;干排混合料起到加固坡脚和边坡挡土墙的效果;露天坑干排高度对下方巷道围岩位移和应力的影响较小;巷道围岩整体上处于弹性状态,稳定性较好,巷道局部小范围出现塑性区,应加强局部加固。并提出了露天坑和边坡面的防渗措施,为矿山露天坑和尾矿排放综合治理提供借鉴和参考。     

端帮边坡稳定性与内排压脚追踪距离变化规律研究北大核心

以河曲露天矿为工程背景,分析了不同追踪距离下端帮边坡位移云图、最大剪切应变增量云图,以及内排压脚不同追踪距离下端帮边坡稳定性变化。研究结果表明:不同内排压脚追踪距离下,端帮边坡形成了不同面积的危险区域以及沉降区域;随着内排压脚追踪距离的不断减小,端帮边坡危险区域及沉降区域逐渐向工作帮迁移,靠近端帮边坡内排土场及坑底形成底鼓区域,端帮边坡滑移形态近似呈"凸"字形;内排追踪距离与端帮边坡稳定性系数之间服从Boltzmann函数关系式,当追踪距离由150 m减小到100 m时,端帮边坡稳定性系数发生了断崖式变化;合理的内排压脚追踪距离不仅能够提高端帮边坡的稳定性,同时也能够提高矿山的经济效益,采用内排压脚措施来提高端帮边坡稳定性,也不失为一种既合适又经济的方法。