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。     

抚顺东露天矿排土场边坡稳定性研究

由于东露天矿的排土场主要是西露天矿坑,其深度达480 m,排土作业需要自下而上逐渐形成排土台阶,这样就需要将东露天矿的剥离物从东露天矿坑内运输到地表,再从地表将剥离物反向运输至西露天矿坑下部进行排土。通过对西露天矿内排土场边坡稳定性研究,合理的对排土场进行排土,保证排土场边坡的稳定,为我矿的安全生产提供保障。     

新疆准东露天煤矿单一巨厚煤层复合边坡空间形态优化

针对单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡稳定性及空间形态问题,以新疆准东露天矿为工程背景,采用刚体极限平衡和FLAC3D数值模拟相结合的方法,研究了露天矿复合边坡的稳定性及空间形态,分析了复合边坡的潜在滑动模式及稳定性规律,确定了采场与排土场的最大安全距离。研究结果表明:新疆准东露天矿采场最终边坡角为34°,排土场边坡角为23°,排土场与采场安全距离为150 m时满足安全性与经济性要求;单一巨厚煤层露天矿土-岩复合边坡的滑坡模式为沿排弃物内部的圆弧滑动和以坡体出露弱层面为底界面的组合滑动;在岩体自身重力作用下,单一巨厚煤层露天矿土—岩复合边坡破坏形式为拉张—剪切复合型。     

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.     

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。     

露天煤矿排土场边坡稳定性分析与治理技术

为了掌握阴湾排土场边坡变形破坏规律,基于边坡地质资料和现场地表GPS位移监测结果,运用FLAC3D数值模拟软件分析了阴湾排土场边坡变形破坏机理。结合工程实践,分析了在滑坡区域继续排土对边坡稳定性的影响,并通过对2种排土压脚方案下边坡稳定性进行极限平衡分析,提出阴湾排土场滑坡治理措施及后续排土方案,治理后的阴湾排土场2个典型剖面的稳定性系数分别达到1.24、1.38,满足稳定性储备要求。结果表明:结合稳定性分析及工程实际综合考虑后的排土压脚方案对边坡的治理效果较好,对于指导后期排土工作和同类型矿山排土场边坡稳定治理具有指导意义。     

将军戈壁二号露天煤矿外排土场软弱基底坐落-牵移式滑坡机理

以新疆天池能源有限责任公司将军戈壁二号露天煤矿外排土场软弱基底为研究对象,通过对研究区岩土进行常规力学实验及流变试验,确定了该露天矿排土场基底及排弃物料物理力学指标。结合理论分析,确定排土场边坡滑坡模式为坐落-牵移式并对滑坡机理进行分析。建立排土场稳定性分析数值模拟模型,模拟排土场边坡变形破坏形式,计算分析了排土场边坡稳定性,结果表明,排土高度为120 m时,潜在的滑移面贯穿排土场内部及软弱基底层,边坡稳定系数略低于安全储备系数。     

稀湿废石土边坡的堆排方法及稳定性研究

依托龙桥排土场工程,因排土场边坡堆排物中含水量较高,其无法堆积成高边坡排土场。针对稀湿废石土排土场边坡运用临界滑移场法搜索了边坡最危险滑面,提出了稀湿废石土的堆排方法,并结合Geo-Slope软件分析得出Ordinary、Janbu和Bishop 3种边坡稳定性评价下的安全系数。研究结果表明:采用钢筋石笼加固后的稀湿废石土边坡具有较高稳定性,解决了稀湿废石土安全堆排问题,为矿山安全开采提供了保障。     

贺斯格乌拉露天煤矿排土场稳定性分析与治理

排土场边坡稳定是确保露天矿安全高效生产的前提条件。为确定贺斯格乌拉露天矿北排土场的滑坡模式,基于摩尔-库伦强度准则与折减理论,运用FLAC有限差分模拟与极限平衡分析技术,对贺斯格乌拉露天矿北排土场进行了模拟分析与研究,确定了沿基底软弱层滑动的滑坡模式。研究分析结果表明,贺斯格乌拉露天矿北排土场BP-1剖面位置塑性区已全部贯通,边坡处于失稳状态,基底弱层附近产生的应力集中是边坡发生顺层剪切破坏的主要因素。通过分析北排土场建设情况、经济因素及环境条件,对北排土场边坡滑坡采取排土压脚综合治理措施,治理后的边坡稳定性系数为1.214,使边坡达到了稳定状态,为同类滑坡灾害治理提供了可靠性依据。     

平朔东露天矿局部超高段排土边坡稳定性研究

平朔东露天矿开采过程中,由于各种因素影响,经常会造成最下部煤台阶推进滞后,导致内排土场跟进慢,排土空间紧张;合理提高内排土场排土台阶高度,可有效缓解排土空间紧张问题,同时可降低卡车运距与排土场排土重心高度;通过分析自变量内排土场基底倾角与平盘宽度,得出超高段排土时局部边坡与整体边坡稳定临界参数。实践表明：基底倾角在-8°～8°时,边坡稳定性对倾角敏感性差,对平盘宽度敏感性高;当内排土场最下部平盘超高段排土段高为120 m时,平盘宽度≥40 m时,可保证边坡整体稳定;平盘宽度≥60 m时,可保证局部超高段边坡稳定。     

弓长岭露天铁矿排土场稳定性分析及参数优化

露天矿排土场稳定性关系着矿山生产安全和人员生命财产安全,是矿山安全管理的重点。为了更全面准确地了解排土场边坡稳定性情况,提高排土场容量和稳定性。运用极限平衡法和有限差分法的原理,对弓长岭某排土场在正常工况下的稳定性进行分析计算,剖析排土场破坏机理,并利用MATLAB优化工具箱对排土参数进行优化。得出如下结论:正常工况下,排土场边坡整体处于稳定状态;滑坡模式为上部受拉剪破坏,圆弧滑面至表土层,沿表土层剪切破坏;定量得出该排土场边坡角、台阶高度与稳定性系数关系式:Fs=2.5528-0.0239x1-0.0122x2,并得出边坡最优化参数。     

金堆城露天矿排土场稳定性分析

研究了金堆城钼业公司露天矿排土场工程地质特征，分析了矿山生产爆破震动对排土场边坡稳定性的影响，并对排土场边坡变形破坏特征进行了有限元数值模拟和稳定性分析计算，提出了排土场边坡的综合治理措施，得出如下结论：①排土边坡有2种整体破坏方式和3种表层浅部破坏方式；②日常生产爆破对边坡影响不大；③建议做好排土场安全监测工作、排水工作及局部支挡工作。     

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。     

黑岱沟矿西排土场增高边坡排土参数研究

准格尔黑岱沟露天矿西排土场是典型的黄土基底排土场,文中对西排土场基底工程地质条件进行了研究,确定稳定分析与评价的重点在排土场北侧和西侧,并在此区域内选取了4个稳定性计算剖面;分析了排土场稳定性影响因素及滑坡预想模式,在稳定计算的基础上确定了排土场增高边坡排土参数。     

胜利东二号露天矿首采区南帮复合边坡稳定性研究

针对胜利东二号露天矿首采区采场南帮-南排土场复合边坡变形实际情况,结合现场揭露的泥岩弱层等工程地质条件,建立了南帮复合边坡模型,利用极限平衡法对南帮复合边坡稳定性进行分析,得出南帮复合边坡存在滑坡危险的结论,预测其破坏模式为顺层滑坡。     

露天矿内排土场基底承载力分析及扩容稳定性研究

为提高露天矿经济效益,缩短卡车运距和减少外排土场用地面积;分析了某排土场基底承载能力,通过计算确定了矿山内排土场最大排弃高度;采用数值模拟计算,对内排土场现状边坡进行了稳定性评价,提出符合内排土场技术规范的2种内排扩容方案,通过边坡稳定性计算和内排土场扩容容量对比,选取加高内排土场单台阶高度的方式进行扩容。结果表明：扩容方案为台阶高度为45 m,台阶坡面角为33°,总体排弃高度为180 m,内排土场边坡稳定性为1.533,满足边坡稳定性要求。     

黑岱沟排土场边坡安全性研究

针对哈尔乌素露天矿黑岱沟黄土基底排土场边坡的安全性,开展工程地质调查,建立相应地质模型,运用拉格朗日差分法和极限平衡法进行数值模拟与稳定性计算,揭示黑岱沟排土场边坡变形破坏模式为排弃物内部滑动与复合滑动;边坡稳定系数亦不能满足安全储备系数1.3的要求,建议立即开展行之有效的滑坡治理工作,提高排土场的稳定性、保证露天矿安全生产。     

基于数值模拟的露天矿排土场高陡边坡稳定性分析与治理

受不良工程地质条件、降雨、历史上无序排土等客观因素影响，广东省大宝山矿李屋排土场高陡边坡极易产生滑坡、泥石流等安全事故。为充分保障矿山安全生产，采用多种数值分析方法相结合的手段对李屋排土场边坡稳定性进行了综合分析。通过现场实地调研与试验研究确定了排土场边坡岩体力学参数，利用Slide软件对排土场二维模型进行数值模拟，对失稳边坡进行堆置参数优化，采用Geostudio以及FLAC3D软件进行了进一步计算校核，多角度定量分析了排土场稳定性状态并最终提出了相应的稳坡措施。结果表明，3-3剖面安全系数不满足规范要求，边坡产生滑坡的风险较大；FLAC3D、Geostudio与Slide的模拟结果较一致，多种模拟手段相结合的分析方法准确且合理。最终根据模拟结果提出了“分台阶排土+堆置反压平台”的治理措施，为矿山开采提供了安全保障，同时也为露天矿排土场稳定性分析提供了技术指导。     

倾斜基底内排土场边坡稳定性分析

研究倾斜基底对边坡稳定性的影响,以受到芦子沟背斜构造影响的安太堡露天矿内排土场边坡为研究对象,基于刚体极限平衡法,分析了在1 420 m排弃标高下,平盘宽度分别为60、70和80 m时以200 m为步距向东推进到不同工程位置的边坡稳定性,并得出其变化规律。根据强度折减理论,使用FLAC3D对倾斜基底的内排土场边坡进行数值模拟,确定了以背斜构造为基底的内排土场边坡的滑坡模式。研究表明:安太堡露天矿内排土场边坡受到倾斜基底的影响,其稳定性随平盘宽度的增加呈近线性增加,随工程位置的东移呈现出先减小再增大之后趋于稳定的规律。排弃标高为1 420 m时,内排土场能安全通过背斜区域的平盘宽度为80 m;内排土场边坡的滑坡模式为以危险圆弧为侧界面、以基底为底界面的切层—顺层滑动,背斜构造导致的倾斜基底是边坡稳定性的控制因素。     

露天矿背斜区内排土场边坡基底处理方式优选研究

露天矿内排土场边坡的稳定是露天矿顺利生产的重要保障,而排土场基底的岩层赋存条件是影响排土场边坡稳定性的重要因素。安家岭露天矿开采进入背斜影响区,现有内排空间无法满足排土需求,需要在背斜区进行排土。为解决露天矿背斜倾角较大区域倾斜基底排土场稳定性问题,以安家岭露天矿内排土场为研究对象,提出了针对背斜区倾斜基底进行处理的3个方案:基底麻面爆破处理,跟踪排弃台阶坡脚处拉抗滑沟处理以及背斜区倾角12°位置留设抗滑煤柱;使用Geo-studio软件Morgenstern-Price法研究在不同基底处理方式下进行背斜区单台阶跟踪排土,排土台阶的滑移模式以及稳定性变化情况。通过计算各个方案的经济成本,跟踪排土台阶稳定性系数以及背斜区域的单位排土量,构建了成本、稳定性系数、排土量3个评价指标,采用基于熵权TOPSIS法对所选指标进行加权,并根据方案与理想解的贴近度大小确定基底处理的最佳方案。研究结果表明:背斜区单排土台阶滑移模式为以排弃台阶坡顶至排弃物料内部的圆弧滑面为侧滑面,以沿着基底平面为底部滑面的切层-顺层滑动;相同排弃参数的排弃台阶,在基底坡度从陡变缓的过渡区域,排土台阶的基底平面接近于圆弧面,且单台阶排弃量增加,台阶稳定性发生突变,安全系数较上部台阶显著降低;通过基于熵权TOPSIS法对3个方案进行优选,确定麻面爆破方案为基底处理的最优方案。