金宝铁矿南帮边局部破坏机理与防护措施研究

新疆金宝铁矿南帮开采终了边坡高度将达323 m,属高边坡范畴,边坡安全性至关重要。随着开采的逐渐揭露,南帮断层带、褶皱、顺层陡倾层面等一系列不利地质结构造成边坡台阶边坡局部破坏问题突出。为分析南帮边坡局部变形破坏机理与总体稳定性,基于结构面摄影测量技术,对南帮结构面进行详细测量,获取南帮边坡岩体结构特征;采用经验法、数值计算等方法分析了南帮边坡顺层破坏、局部倾倒落石形成机理;对总体边坡稳定性进行了分析。得出了总体边坡处于稳定状态,对局部区域提出了相应的防护措施。     

新疆天池能源南露天煤矿南帮陡帮开采条件下边坡稳定性分析

以新疆天池能源南露天矿南端帮边坡为对象,研究了其在陡帮开采条件下的边坡稳定性。在综合分析南端帮边坡地质条件的基础上,总结分析了影响南帮稳定性的影响因素,确定了岩土体物理力学参数,采用了刚体极限平衡法,对原设计边坡、陡帮开采条件下边坡及复合边坡稳定性进行了分析评价。结果表明:南端帮下部煤台阶以10 m的参数靠帮,实现局部陡帮开采,边坡的稳定性满足规范要求。     

软岩露天煤矿边坡稳定性分析及形态优化研究

针对露天煤矿软岩边坡强度较差,遇水结构易崩解、泥化、强度急剧下降导致露天矿在开采过程边坡稳定性难以控制的问题。 研究了复杂地质条件下露天煤矿的边坡稳定性,通过分析边坡工程地质情况和地层赋存特点,提出了以各个弱层为滑移面自上而下的边坡形态逐水平优化方法,将此方法应用于白音华一号露天煤矿首采区东帮,分别对 2 个方案进行稳定性分析,通过对比优化确定的边坡到界形态。 研究结果表明：白音华一号露天煤矿东帮容易发生顺层滑坡,采用沿底板留设宽平盘逐水平优化的方法,边坡局部沿 2~#煤底板留设平均为 85 m 的宽平盘,其余各平盘宽度为 35 m,将东帮终了边坡进行局部加陡,最终边坡角从 11°～16°,3-1~#煤底板以上边坡整体及局部稳定性系数分别为 1.163 和 1.16。 方案 2 比方案 1 多剥离 10 612.3 万 m³,多采煤 2 913.9 万 t,方案 2 剥采比为 1.6 m³/t。     

平朔东露天煤矿端帮陡帮开采方案

以平朔东露天煤矿端帮边坡现状为研究背景,基于岩质边坡土力学理论,结合端帮边坡因上下岩石风化程度以及自身岩性不同的特点,根据陡帮开采理论以及相关应用案例,提出下部边坡外扩陡帮开方法和边坡内缩陡帮开采方法。利用GEO-Slope数值模拟软件,计算得出陡帮边坡的稳定性系数,并对危险边坡提出滑坡防范性措施,证明下部边坡外扩陡帮法开采方案的可行性。形成了适合该露天矿端帮陡帮开采的技术体系,为后续陡帮开采推广奠定了基础。     

露天矿高陡边坡变形破坏机理及稳定性研究

以抚顺西露天矿南帮变形区高陡边坡为工程背景,采用Morgenstern-Price极限平衡法与有限元数值模拟软件RFPA相结合的方法对高陡边坡的变形破坏机理及稳定性问题进行了系统的研究。针对南帮变形区存在的问题提出合理的边坡变形综合防治措施。     

金正泰露天煤矿端帮陡帮开采技术应用研究

以金正泰露天煤矿北端帮为例，进行陡帮开采技术应用实践。在北端帮陡帮开采可行性研究基础上对陡帮开采边坡形态进行设计与优化，对2022年北陡帮采排方案进行了分析阐述。结果表明：端帮陡帮开采技术可多回收端帮资源140.7万t，创造经济价值约5 335.47万元。     

预裂爆破技术在江西某露天矿山的应用

露天矿山上部靠帮边坡组的稳定性至关重要,其直接影响下部平台的作业安全。预裂爆破技术在终了靠帮边坡的成功应用不仅能减弱爆破对边坡的震动,保证终了靠帮边坡稳定,还可减少终了靠帮边坡后期的维护与管理费用,为矿山安全生产创造有利条件。采用预裂爆破技术进行终了靠帮边坡控制爆破,根据岩体的地质特征,针对不同岩性部位设置预裂爆破的合理参数,解决了矿山前期开采过程中靠帮边坡爆破质量不理想、裂隙交错、边坡面破碎不完整、散块挂帮率高等一系列问题,确保了最终境界边坡的稳定性。     

平庄矿压煤边坡陡帮开采三维稳定性分析

平庄西露天煤矿设计采用的到界边坡角偏于保守,造成岩石剥离耗费过多,并且坡脚积压大量优质煤层。本文应用MADIS有限元程序,对西露天矿陡帮边坡压煤区不同开挖宽度的变形规律进行了分析,结果显示开挖空间的最大位移随开挖长度的增加呈现出先陡增、接着缓增、最后趋近水平的扁"S"型增长规律,并且存在一个临界开挖宽度,使得该点可以界定为两个变形差异明显的变形阶段。据此建立边坡三维变形体力学与基于刚体极限平衡分析的MSRAMA法边坡稳态分析的关系式,提出陡帮开采下边坡三维稳定性系数计算方法,并得出陡帮开采下边坡三维稳定性随压煤分步开挖宽度的变化规律,优化压煤最佳开挖宽度。在平庄西露天煤矿Ι区坡脚压煤开采时,利用三维变形效应,采取分段开挖,跟进回填,反压护坡等措施,维护了边坡稳定,取得了良好的经济社会效益。     

某露天矿山扩帮工程边坡稳定性分析

针对某露天矿山扩帮终了边坡上部为排土场边坡、下部为露采边坡的特殊工程条件,基于Janbu法和Morgenstern-Price法,利用Slide岩土边坡分析软件,计算不同典型地质剖面图的边坡安全系数;参考非煤露天矿边坡工程技术规范,对扩帮终了的开采边坡进行稳定性分析.结果表明:在自重、地下水、爆破及组合工况下,各典型地...     

泥岩风化影响下露天矿采场陡帮顺倾边坡稳定性分析

煤层剥离后煤层底板泥岩易风化,强度明显降低,对陡帮顺倾边坡稳定性影响很大,非常有必要进行此方面的研究。以某露天矿采场南帮典型剖面为例,进行了露天矿开采过程中边坡的稳定性分析,得到了受泥岩风化影响的露天矿边坡稳定性特征,进行了露天矿采场陡帮顺倾边坡稳定性评价,对露天矿安全开采及陡帮顺倾边坡治理具有重要的指导意义。     

基于靠帮开采的局部陡帮开采方式研究

基于靠帮开采下部境界外扩法和上部境界收缩法2种开采方式,结合露天边坡地层层序律和时效性特点,提出了下部边坡外扩陡帮和边坡内缩陡帮2种局部陡帮开采方法,并分别推导出剥采比计算公式。采用控制变量法研究了煤层厚度、岩层厚度、局部陡帮高度对剥采比的影响,得出上部境界收缩法与边坡内缩陡帮法对煤层厚度、岩层厚度的变化较为敏感的规律。以霍林河露天矿南区西帮为例进行分析,边坡内缩陡帮法为霍林河露天煤矿最佳陡帮开采方案,可减少5 605.95万元的生产投资。     

眼前山铁矿南帮边坡节理聚类与概化模型研究

眼前山铁矿实施加陡固定帮的3并段开采方案后，节理发育的南帮边坡产生的楔体滑落，对矿山安全生产造成了较大影响。采用节理极点图、等密度图及模糊ISODATA聚类算法等分析技术，对南帮边坡岩体进行了合理的聚类分析，确定了岩体节理的优势方位，建立了节理倾向、倾角及迹长的概率分布函数，为评价南帮边坡的稳定性奠定了基础。     

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。     

天池能源南露天矿西帮高陡软岩边坡治理方案

基于对新疆天池能源南露天矿西帮边坡工程地质条件研究,建立典型工程地质模型,采用有限元数值模拟方法研究边坡变形破坏机理,运用极限平衡理论进行边坡稳定性计算,提出"分区治理"理念,确定了"主体扩帮+局部加固+内排压脚"的综合治理方案,治理后西帮含顺倾煤层高陡软岩边坡变形得到了有效控制,实现了露天煤矿的安全生产。     

陡工作帮设计

从78年以来,随着引进西方国家的采矿技术,在国内开展了有关陡工作帮(以下简称陡帮)的设计和研究,对促进我国冶金露天矿山的生产和设计工作起着积极的作用。陡帮是相对缓工作帮(以下简称缓帮)而言的,若以工作边坡角15°为界限划分的话,可以粗略的把大于15°的称为陡帮,小于(或等于)15°的称为缓帮,我国冶金露天矿山过去一直沿用着缓帮作业。目前,对于陡帮的研讨,意见并不很一致,不仅对名称叫法有不同的看法,就是对陡帮的内容,看法也并不一致:一种是从工作帮     

平朔东露天矿陡帮开采边坡稳定性控制方案

以平朔矿区东露天矿南帮回收4~#煤及其下部压滞资源边坡变形失稳控制工程为例,基于数值模拟分析和极限平衡分析相结合的方法,分析了采用陡帮开采方式回收边帮压煤的可行性。研究结果表明,在保证边坡稳定的前提下,东露天矿南帮边坡角可在原设计基础上进一步增大1°,可多回收压滞煤炭资源约0.78 Mt。     

某露天矿边坡稳定性研究及边坡结构参数优化

基于现场地质勘查和室内试验得到的数据,综合考虑了矿区的地层、构造、水文地质、工程地质等因素,应用极限平衡分析法对矿山边坡进行了稳定性分析。运用Geo-Slope和理正软件对边坡安全系数进行对比计算,并通过正交试验设计提出了终了边坡结构参数的优化方案,最终结果确定矿区终了边坡角为46.58°,为后续施工提供参考依据。     

高陡边坡开挖卸荷位移演变规律及边坡稳定性研究

为研究高陡岩质边坡在逐级开挖卸荷下的边坡稳定性，选取位移和边坡稳定性系数作为评价指标，以某建筑用花岗岩矿为工程实例，设计两种开挖方案进行分析，揭示高陡边坡形成的位移演变规律和边坡稳定性系数变化规律，并确定边坡稳定性系数，最大位移、边坡高度与开挖最终边帮角之间的定量关系。研究结果表明：花岗岩类矿靠帮开采模式一般选用境界在地表的开口端保持不变，坑线由外向内靠帮；随着卸荷降段的增加，竖直位移及水平位移均呈增大趋势；随着最终端帮角由44°增至52°,可多采花岗岩矿石量701.72×10⁴ t,多剥离风化层及表土154.56×10⁴ t,有效增加了花岗岩矿的开采，降低了平均剥采比，增加了矿山企业效益；同时，边坡稳定性系数由1.93降至1.60,边坡稳定性系数与端帮角度呈三次函数负相关。研究结果可为高陡岩质矿山设计及参数优化提供借鉴，为边坡监测监控提供一种思路。     

复杂地质条件下基于刚体极限平衡法的边帮采矿方案优化

以安家岭露天矿北帮为例,根据安家岭露天矿北帮的生产实际情况,拟定4种采矿方案,通过刚体极限平衡计算方法的应用,计算分析不同方案下边坡变形的破坏机理及不同采矿方案下的边坡稳定性情况,进而确定最终的采矿方案为优化提前降盘为基础,采取陷落柱区域避让方法,优化边坡区域平盘参数。     

大峰露天矿边坡稳定性分析与治理措施研究

边坡失稳破坏是露天矿山开采重大灾害之一。以大峰露天矿为背景,对终了边坡的稳定性进行研究,根据层理的分布特征,将边坡的潜在破形态分为2类:非工作帮为例的顺层滑坡与端面为例的圆弧形滑坡。采用理论分析方法,分析了影响2类边坡稳定性的主要因素有台阶高度、台阶坡面角、平台宽度,通过数值模拟对边坡潜在的破坏形态进行了验证。同时,采用正交试验分析了3种影响因素的主次顺序,确定了最优终了边坡结构参数:非工作帮终了边坡为台阶高度10 m,台阶坡面角70°,台阶平盘宽度5 m;端帮边坡为台阶高度15 m,台阶坡面角70°,台阶平盘宽度3 m。大峰露天矿最终无边坡失稳现象发生,为此类边坡稳定性维护提供一定参考价值。