露井联合开采方案研究

内蒙古某露天矿近年地质条件发生变化,南帮逐渐变形滑移,存在严重的安全隐患,并且帮坡角变缓造成压煤程度加深,因此提出露井联合开采西推和西北推两种方案。经过各特征研究对比分析得出采用露天西北推方案较优。通过FLAC 3D数值模拟不同宽度保护煤柱下的边坡岩体的应力变化规律和位移变化规律,确定保护煤柱宽度,确定停产线位置,为今后的露井联合开采提供理论基础。     

基于不同二维极限平衡法的边坡稳定性研究

边坡稳定性是露天矿开采安全评价的重要影响因素,基于不同二维极限平衡法,对露天矿边坡工程地质条件进行分区,初步确定采掘场工作帮、端帮的坡角、地表境界,为矿山边坡稳定性研究提供地质依据。通过对不同的边坡滑移破坏模式进行了分析,采用STAB2009分析验算边坡稳定性,简化Bishop法计算,整体单形法优化。结果表明,非工作帮、西端帮可能的破坏模式为顺层滑移破坏模式,东端帮、工作帮可能的滑移破坏模式为圆弧滑移破坏模式,推荐了各边坡的最终帮坡角。勘察边坡稳定性揭示了露天矿开采过程中帮坡破坏模式规律。     

基于萨尔玛法的露天矿边坡稳定性评价

确定合理的综合帮坡角是露天矿边坡稳定性评价的重点。以某矿区四井田露天矿为依托,选取了典型的计算剖面在不同综合帮坡角的情况下建立了东端帮的工程地质模型,分别在考虑水分影响和不考虑水分影响下运用萨尔玛法对东段帮的下1、下中、下23个层面进行了稳定性计算,最后对东段帮进行了稳定性评价。综合计算结果以及该勘查区的工程地质、环境条件,东端帮综合帮坡角建议取39°。     

复合边坡影响因素敏感性分析

以某露天矿东帮与外排土场构成的复合边坡为研究背景,为研究东帮帮坡角、排土场帮坡角、东帮与排土场距离以及开采深度4个因素对复合边坡安全系数的影响性大小,利用正交设计进行方案设计,并利用极限平衡法进行理论分析。通过统计计算对影响因素进行敏感性分析,建立四元一次方程,得出各因素对边坡稳定性的影响大小,有利于边坡后期稳定性分析及边坡防治方案的建立。     

含断层露天矿逆倾层状边坡稳定性数值模拟

平庄西露天矿西北帮为逆倾层状边坡,受坡体内F₃断层及弱层的影响,开采过程中存在滑动风险。为保障采剥作业安全,开展了西北帮边坡稳定性研究工作。选取西北帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象,应用有限差分软件FLAC^3D,基于强度折减理论,将D-P准则作为岩体破坏准则,以塑性区贯通作为边坡失稳判据,对平庄西露天矿西北帮F3断层区逆倾层状边坡稳定性进行了数值模拟研究。通过分析断层与边坡空间位置不同以及不含断层条件下西北帮边坡失稳破坏特征,揭示了F₃断层对西北帮边坡滑移模式与稳定性的影响。研究结果表明,F₃断层的存在及其位置控制了平庄西露天矿西北帮断层区边坡的潜在滑坡模式,进而影响了边坡的稳定性;滑坡的力学成因为岩体在自身重力作用下顺F3断层面滑移,进而挤压下部岩体沿MD弱层向临空面滑移,形成推动式滑坡;断层的存在会加速滑坡的进程,且断层距离边坡面越近,这种作用越明显。     

平庄西露天煤矿边坡到界过程中的风险控制

最终开采境界是露天开采的重要技术经济指标。平庄西露天煤矿最终开采境界主要由最终帮坡角决定。随着最终帮坡角的增大,露天开采经济效益显著增加,而边坡稳定性降低,开采风险加大。寻求一个既能控制边坡失稳风险,又能实现经济效益最大化的最终帮坡角,是该矿技术管理最重要的课题之一。     

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°。     

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。     

露天煤矿端帮逆倾软岩边坡稳定性研究

为达到提高露天煤矿经济效益的目的,在确保最大限度回采压煤的前提下,以露天煤矿边坡稳定性问题作为边坡优化设计标准,结合胜利西二露天煤矿西端帮逆倾软岩边坡工程实际,采用刚体极限平衡软件和数值模拟软件FLAC3D相结合的方法,通过不断调整边坡参数,研究分析了不同留设煤柱长度到界边坡滑移模式及稳定性变化规律,优化设计了胜利西二露天煤矿西端帮最终边坡形态。研究结果表明:胜利西二露天煤矿西端帮逆倾软岩边坡滑移模式及稳定性主要受煤顶底板弱层控制;其稳定边坡角随着煤柱长度的增加呈先减小再增加最后趋于稳定的趋势;采用内排压帮可将西端帮压煤全部采出,最终帮坡角提高至32°,采出压煤471.44万t。     

白音华一号露天煤矿非工作帮合理帮坡角确定

为了确保白音华一号露天煤矿开采时的边坡安全,对非工作帮边坡稳定性进行了分析与评价。根据白音华一号露天煤矿非工作帮边坡各分层物料的物理力学性质,应用边坡数值计算软件、数值模拟软件模拟了白音华一号露天煤矿非工作帮边坡的稳定性。结果表明非工作帮最终帮坡边坡角为22°,能够确保开采时边坡的安全性。