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。     

露天矿软岩复合边坡变形机理分析

为研究露天矿软岩复合边坡的变形机理,以新疆某露天矿设有排土场的东帮复合边坡为研究对象,根据排弃高度、端帮与排土场距离两因素制定4种模拟方案,采用FLAC3D进行数值模拟,通过对4种方案的水平位移及监测点位移随时步变化的模拟结果进行分析,得出随着排土场排弃越高,排土场距东帮距离越远,边坡最大水平位移位置向边坡内侧移动;监测点位移随时间起初小幅波动,中期下降较快,后期平稳的变化趋势;变形过程中由于下部岩体对上部排土场的约束作用减小和排土场对下部岩体的挤压作用产生边坡变形连锁效应,加快边坡变形。对边坡变形机理从复合、软岩、开挖3个方面进行详细的分析,得出不同工况下边坡潜在滑移模式:拉裂-蠕滑、拉裂-切层-蠕滑、拉裂-切层-蠕滑-剪出。在失稳型边坡蠕滑机理基础上提出稳定型边坡蠕滑机理,主要包括初始变形阶段、减速蠕变阶段、等速蠕变阶段、减速蠕变阶段Ⅰ、减速蠕变阶段Ⅱ等5个阶段,并通过数值模拟对该机理进行了验证,稳定型边坡蠕滑机理对边坡滑移的预防具有一定指导意义。     

新疆某露天矿外排土场分布对复合边坡稳定性影响机理

为了明确新疆某露天煤矿外排土场位置对矿坑边帮稳定性的影响程度,通过建立复合边坡的二维理论模型,使用FLAC^3D软件建立三维数值分析模型,对外排土场与矿坑边帮复合边坡进行了边坡稳定性分析。结果表明:排土场与矿坑边帮距离分别为50、70、90、110 m工况条件,边坡的安全系数随着距离的增加也一直在增加,其中距离为50、70 m的模型安全系数均比较低,距离达到90 m后安全系数有了明显的提高;根据计算结果所得安全系数和模拟监测点位移数据,认为外排土场与矿坑边帮的安全距离为110 m。     

基于FLAC~(3D)的露天矿内排土场初期边坡稳定影响分析

在内排土场初期,排土场边坡与采空区最终边坡距离较近,有可能对边坡稳定产生不利影响。而且,排土场第一层排岩台阶的稳定性在排土场的发展过程中至关重要。通过对宁夏某矿内排土场初期进行FLAC3D模拟,结合现场地质资料进行分析,找出了该矿内排土场初期的变形破坏规律和可能存在的不稳定面,对今后该矿的安全生产有一定的指导和借鉴意义。     

露天矿开挖与堆载复合边坡地质与力学基础研究

露天矿开挖与堆载复合边坡的稳定性直接关系到露天矿的安全高效生产,根据排土场坐落位置的不同将露天矿开挖与堆载复合边坡分为2类。对边坡稳定性影响因素进行了分析。采用有限元数值分析方法分析了端帮开挖情况下边坡应力状态变化情况。相关结论和方法对类似边坡的稳定性评价具有理论与实际意义。     

安太堡露天矿排土场边坡稳定性分析

为研究安太堡露天矿内排土场边坡稳定性,采用GEO-slope对内排土场3个不同位置剖面进行稳定性分析并给出了边坡稳定性控制措施.分析结果表明:内排土场南部区域高段排土边坡变形方向为北东方向;边坡现场变形区域与破坏机理分析区域相一致,主要为单台阶或多台阶沿排弃物料内部的滑动变形;压脚可以有效减小边坡变形,提高边坡稳定性.     

基于极限平衡法的露天矿排土场边坡稳定性分析

霍林河南露天煤矿西四排土场西侧排土机机头位置发生沉降,排土场顶部出现大量裂纹。为此制定了一系列措施来治理西四排土场沉降问题,并通过极限平衡方法对采取的措施进行安全评价,确定治理后西四排土场滑坡位置的边坡稳定。     

开挖卸荷情况下露天矿边坡变形特征

针对开挖卸荷情况下露天矿边坡的稳定性问题,采用数值模拟和理论分析方法研究了开挖卸荷情况下边坡的变形特征,提出了一种实用的边坡稳定性快速识别方法。以黑岱沟露天矿首采区南端帮沿帮排土场边坡为例,采用有限元数值模拟方法分析端帮分步开挖情况下典型剖面的应力特征和变形特征,总结了边坡变形在时间和空间2个维度上的特点;从理论上分析了开挖卸荷情况下露天矿边坡变形的累积效应和边坡失稳破坏时变形不再有序增长的原理;对比监测结果和安全系数计算结果,相关结论和方法适用于工程实际。     

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。     

基于SIGMA/W的露天矿软弱基底排土场安全距离研究

以内蒙古某露天煤矿软弱基底排土场为研究对象,应用GeoStudio有限元分析模块SIGMA/W,揭示出顺倾和逆倾不同基底形态、边坡角及排弃高度条件下周边地表面的变形规律,并最终确定了合理的排土场安全距离。     

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。     

露天胶带排土最大段高及排土机安全距离的确定

针对国内矿山排土场胶带排土机广泛使用的现状,为最大限度地发挥排土机的排岩能力,减少排土机轨道的移动次数,降低矿山生产成本,对胶带排土最大段高和胶带排土机距排土场坡顶线的安全距离进行研究分析。通过对基础资料研究及渗流稳定性分析、抗滑稳定性分析,并采用FLAC^3D对某露天矿排土机的安全距离进行了模拟研究,通过工况分析确定了设备载荷作用下排土场台阶边坡的潜在垮落形式,建立了该露天矿排土机排弃台阶的安全距离模型,数值模拟结果表明,排弃台阶高度为75 m时,排土机的安全距离不小于10 m。最后结合经验,综合确定排土机排土的最大台阶高度和排土的安全距离,对铁矿胶带排土生产具有指导意义。     

某露天矿北外排土场稳定性分析

基于某露天矿现场踏勘资料和排土场设计资料,建立工程地质模型,采用数值模拟分析边坡破坏机理,采用极限平衡法计算边坡稳定性系数,分析该露天矿北外排土场边坡的变形程度和稳定性。研究结果表明:北外排土场变形主要表现为单台阶片帮、排土场内部圆弧滑动、排土场沉降;排土场整体稳定系数大于安全储备系数要求,不易出现整体滑坡。     

基于位移监测信息的露天矿沿帮排土场边坡稳定性分析

以黑岱沟露天矿首采区南端帮开挖为例,在分析边坡工程地质条件和滑坡影响因素的基础上,建立了边坡变形监测系统,采用BP神经网络建立了边坡位移与强度折减系数之间的关系曲线,实现了端帮开挖过程中沿帮排土场边坡稳定性的动态评价。     

基于FLAC~(3D)的排土场边坡稳定性分析

为了揭示排土场边坡的变形与破坏规律,通过现场工程地质钻探方法,初步掌握地层及软弱岩层分布规律。通过室内科学试验方法,准确掌握岩层的物理力学指标。在此基础之上,运用理论分析及FLAC~(3D)数值模拟方法对排土场边坡的变形与破坏进行了科学的研究。得出了排土场边坡内部应力及位移分布特征和排土场边坡变形及破坏规律;运用强度折减法确定排土场边坡的安全储备系数。     

平朔东露天矿排土场边坡破坏模式与稳定性研究

通过对平朔东露天矿南洼村排土场实际工程地质及水文地质条件进行研究,建立了东露天矿排土场边坡稳定研究工程地质模型,采用PFC数值分析软件模拟研究了排土场边坡失稳过程中的应力、位移、塑性区分布特征,探明了边坡变形破坏模式及失稳机理,运用Slide极限平衡分析软件对南洼村排土场现状边坡稳定性进行评价,结合现场实际条件提出了边坡变形破坏的防治措施,为保证边坡安全、实现高效生产提供了理论依据。     

黑岱沟排土场变形破坏机理研究

哈尔乌素露天煤矿黑岱沟排土场是典型的黄土基底排土场,通过对黑岱沟排土场边坡工程地质条件进行扼要分析,以FEPG软件为分析平台,探讨了该排土场边坡稳定性影响因素及边坡变形破坏模式,揭示了边坡在变形破坏过程中岩体破裂的全过程,同时利用极限平衡法对边坡的稳定性进行了计算,计算结果表明:研究区边坡稳定性不满足安全储备要求,需采取行之有效的治理措施,以提高边坡稳定性。     

某花岗岩露天矿排土场稳定性分析

通过对广东省德庆县某花岗岩矿排土场安全稳定性研究,综合分析排土场场址、外部防护距离等安全因素,并采用极限平衡计算软件Slide分析了排土场的安全系数,确定了排土场边坡高度、边坡坡率等设计参数。结果表明,在边坡坡率为1∶1.6,综合边坡角度为23.81°时,自然工况下F_s=1.276,降雨工况F_s=1.257,在保证排土场边坡稳定的前提下,有效提高了排土场容积。     

宝日希勒露天矿内排土场边坡变形特征与防治措施

结合宝日希勒露天矿内排土场边坡变形产生的实际问题,了解影响边坡稳定性的因素,针对变形特征提出防治措施,通过计算选取最佳治理方案,以提高内排土场边坡的稳定性,为矿山安全高效生产提供服务。     

猫儿沟露天矿外排土场边坡稳定性评价

为分析猫儿沟外排土场边坡稳定情况,基于猫儿沟露天矿现场的实际情况,提出了通过地质勘探、补充勘探及资料整合来确定外排土场边坡工程简化模型。在精确掌握外排土场边坡工程地质条件的情况下,采用有限元软件对外排土场边坡进行了数值模拟,结果表明其主要变形破坏模式为单台阶段高较高导致的坍塌和排土场边坡内部圆弧滑动,稳定计算结果显示其稳定系数满足安全储备系数要求,但不具备进一步增高条件。