某铁矿露天采坑尾矿胶结充填边坡稳定性分析

针对某铁矿生产实际,尾矿库经过多年的放矿运行,存在库容不足、富余尾矿的堆存等问题,经过前期大量调研,提出南露天采坑闭坑后实施生态恢复的方案,采用露天采坑胶结堆存尾矿。采用数值模拟软件对某铁矿南露天坑尾砂充填后南北坑间岩墙稳定性进行了分析,分别考虑了地下水、地震等荷载条件以及南坑不同堆排时期、护坡层厚度等因素对南北坑间岩墙稳定性的影响。结果表明：护坡层厚度对岩墙边坡稳定性基本无影响;随着尾砂胶结堆存高度的增加南北坑间岩墙边坡安全系数基本保持恒定。通过南坑尾砂堆存后地下水+地震荷载作用下岩墙边坡稳定性分析,表明在该地区地震设防烈度条件下岩墙边坡安全系数符合设计规范要求。     

缓倾斜磷矿体露天转地下开采对边坡的影响研究

以晋宁磷矿6#坑缓倾斜中厚矿体露天转地下开采为研究对象,采用模型试验和数值模拟相结合的方法对缓倾斜磷矿体地下开采与边坡的相互影响机理与规律进行了研究和探索。结果表明,地下开采时,右侧边坡的位移和稳定性系数变化较大,而左侧边坡的位移和稳定性系数变化较小,因此,地下开采对采空区上方的边坡影响最大。     

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。     

堆积参数对膏体尾矿堆积体稳定性影响分析

膏体尾矿地表堆存技术是一种新型尾矿处置技术,其在安全、环保、后期运行管理方面具有突出优势。运用极限平衡理论,借助Geo-Slope软件,研究了排放方式、堆积体高度、边坡角对堆积体稳定性的影响。研究结果表明,边坡安全系数与堆积高度和边坡角呈负相关关系,并且受边坡角影响较大。     

露天-井工联采边坡井工与边坡合理位置的数值模拟研究

本文采用数值计算方法,对露天-井工联采情况下边坡的稳定性进行了研究.在先露天后井工的开采条件下,研究了井工开采对露天边坡稳定性的影响过程.露天边坡稳定性的判断,综合考虑了工作面与边坡之间承载煤柱的稳定性、边坡以及围岩的破坏状况、边坡台阶监测点的位移速度变化,最终给出了井工与边坡之间的合理距离,确保露天边坡的整体稳定性.计算结果与现场情况基本吻合.     

露天采坑尾矿干堆场与底部巷道的相互影响性研究

为研究露天采坑尾矿干堆场与底部巷道的相互影响, 以某露天采坑建设磷石膏干堆库工程为例,调研了磷石膏库 区与地下巷道的空间位置分布情况,并采用室内岩石力学试 验得到所需的岩土力学参数,依据设计的库区建设方案,采 用 FLAC３D数值模拟计算分析了用露天采坑建设磷石膏干 堆库对地下已有井巷工程的影响.结果表明:设计采用分期 干堆磷石膏的处置方式对露天采坑底部巷道应力、应变场影 响较小,底部矿体今后的开采对上覆磷石膏堆场的安全运行 影响较小,研究还为今后露天采坑尾矿干堆的安全设施及正 常运行提出了相应的对策措施.     

半水磷石膏充填材料在某露天采坑充填治理中的应用

随着磷石膏堆存量大、利用率低等问题日益突出,磷石膏作为充填物料应用于矿山充填已成为近几年磷化工行业研究的热点。针对当前露天坑治理物料匮乏,存在失稳现象等问题,提出采用改性半水磷石膏作为胶凝剂,添加固废物料,制备成半水磷石膏基膏体,对贵州某露天坑进行充填治理,详细介绍了半水磷石膏基膏体的制备原理及露天坑充填治理工艺。实践应用表明,半水磷石膏充填体的3 d强度大于0.5 MPa,满足设计强度0.3 MPa的要求,而且泌出水离子浓度满足国家污水排放Ⅰ级标准,同时泌出水汇集到收集池后循环利用,符合国家倡导的绿色矿山要求。磷石膏资源化利用与露天坑充填治理相结合,不仅可以解决磷石膏堆存问题,而且可以为露天坑治理提供充足的充填材料。随着半水磷石膏充填技术的不断发展与成熟,"矿化一体"的新型循环经济将为矿山与磷化工企业提供新的发展方向。     

齐大山露天铁矿边坡开挖稳定性分析

基于FLAC~(3D)6.0有限差分软件实现了对露天铁矿高边坡模型在开挖条件下的稳定性计算,分析了开挖前后边坡位移、最大剪应变增量变化情况;利用slide软件进行了边坡稳定性极限平衡分析,得到不同计算方法下边坡的安全系数。不同软件的计算结果表明:开挖条件下边坡整体稳定性降低,安全储备降低。计算结果给边坡治理提供了依据,有效避免了安全事故的发生。     

大型深凹露天矿边坡稳定性研究及智能监测系统应用

深凹露天矿山开采过程中易产生滑坡、泥石流、危岩垮落等地质灾害,为保证露天采场人员及设备安全,需开展深凹露天矿边坡稳定性研究。利用3DMine构建深凹露天矿三维模型,而后导入FLAC3D进行8个分区的露天矿边坡应力应变数值。从竖直方向位移、最大(小)主应力分布状态、剪切应变方面进行分析得出：竖直方向几乎无位移,露天边坡整体稳定性较强;局部台阶坡面存在应力集中现象,应加强监测。在实际工程中,矿山引入边坡智能监测系统,利用雷达扫描及GNSS在线数据集成技术形成三维可视化边坡模型,实时监测边坡空间位移变化数据,实际监测结果表明开采后边坡薄弱面发生位移,与数值模拟结果一致。文章创新点在于利用有限元数值模拟手段与实际工程中的三维智能监测系统相结合,可有效防治露天开采时所面临的地质灾害问题,对同类高大边坡安全稳定性研究具有一定的参考价值。     

阿希金矿露天坑回填与井下协同开采安全稳定性分析

由于露天坑回填后改变了围岩物理环境的天然应力场,使围岩产生了位移和变形。为探讨阿希金矿协调开采的安全稳定性,通过现场调查、取样、试验确定岩石物理力学参数,采用FLAC3D软件对露天坑边坡及坑底的稳定性和露天回填及后续开采过程进行三维数值模拟计算。根据建立的计算模型,评价未来采矿活动对露天坑边坡、坑底及坝体的影响,并对矿山存在的安全隐患提出了对应的防治措施。     

基于尾矿胶结回填技术的露天矿坑回填治理研究

尾矿胶结地表堆存技术为解决尾矿处理和露天采坑复垦回填提供了一种新的途径,本文以鞍钢集团大孤山铁矿为工程背景,对充填体料浆配比方式以及所形成充填体的力学性能进行了研究。在确定矿坑充填治理采用的充填料浆配比后,利用COMSOL数值模拟软件从应力演化过程和位移分布情况两个方面对充填过程中矿坑封底结构稳定性进行了评估。研究结果表明,采用既有矿坑充填治理方案能够满足各方面要求。     

某铁矿富余尾矿堆存处置方案研究

某铁矿目前尾矿库库容不足,通过调研研究和方案比选,最后采用露天采坑尾砂胶结堆存方案,为彻底解决某铁矿细粒级尾矿排放和尾矿库库容不足的问题提供了新思路和尾矿库的替代方案.露天坑闭坑后实施尾砂胶结堆存,不仅解决了某铁矿尾矿库库容不足的问题,还相当于实施了生态恢复和土地复垦,避免存在环保扬尘等污染环境和破坏地表生态等问题,一...     

某矿山露天转地下开采对露天边坡的稳定性研究

以某露天转地下开采矿山为背景,利用FLAC~(3D)软件建立露天采坑及矿体模型,并对地下开采和充填过程进行模拟,得出露天边坡和坑底的位移及应力变化情况。模拟结果显示,在露天坑底预留保安矿柱的前提下,采用充填法开采能有效控制露天边坡及坑底的沉降、变形,从而减小地下开采对露天边坡稳定性的影响;但随着开采区域向上推进,应加强对露天边坡及坑底保安矿柱等应力集中区的监测,以确保矿山生产安全。     

基于松散堆积体边坡变形特征的锚固工程布置与治理效果研究

红层松散堆积体边坡是红层地区特殊的边坡形式。向家坝水电站库区广泛分布红层松散堆积体边坡,大部分处于基本稳定、临界稳定状态,研究其稳定性及加固措施和治理效果具有重要的工程意义。以绥江新县城红层堆积体变形边坡为例,基于现场勘察、数值分析研究边坡的变形特征,探讨边坡的锚固工程布置,分别采用数值计算方法和现场监测数据,对治理后堆积体边坡的稳定性进行评价。     

露天坑固化回填与地下开采相互影响模拟研究

某铁矿为大型深凹露天矿,露天开采结束后将转入地下开采。为阻断露天坑与地下的水力通道,同时保持高陡边坡稳定,计划采用尾砂胶结固化回填露天坑。本文采用数值模拟的方法,对露天坑固化回填与地下开采的相互影响进行了模拟研究。结果表明,露天坑固化回填与地下开采之间基本上不存在相互影响。研究结果可为类似开采条件下的矿山提供参考。     

爆破振动对白马铁矿露天边坡稳定性影响研究

针对白马铁矿露天边坡的稳定性受爆破振动作用影响较大这一工程难题,本文基于数值仿真与现场监测等手段,结合强度折减法按照静力、边坡自重和爆破振动等相应特征研究,求解边坡应力、位移、安全系数在不同状态下的特点。结果表明：1)仅考虑边坡自重下时的临界强度折减系数为1.72,而爆破振动荷载作用时的临界强度折减系数为1.58,相对静力条件下爆破振动荷载作用时的强度折减系数减小了8.14%;2)构建水平振动速度与强度折减系数间关系,以此为基础求解了及及坪采场东部边坡安全振速为12.14 cm/s,临界振速为15.71 cm/s。本文研究成果可为同类金属露天矿山边坡稳定性判别分析、爆破振动对边坡的影响分析提供一定的借鉴与参考。     

东山铁矿露天采场改建尾矿库边坡稳定性研究

以东山铁矿露天采场地质环境治理为背景,针对该采坑现状边坡及改造成尾矿库后终期边坡稳定性问题,通过矿山现状实测地形图及现场实地踏勘选取典型边坡剖面,利用Geo-studio软件中的SLOPE/W模块,对露天采场的边坡稳定性进行分析。通过数值模拟分析,得出所选典型剖面的边坡最危险滑裂面的位置以及在各种工况条件下的边坡安全系数,通过对比采用各种极限平衡分析方法所得的结果,东山露天采场边坡的最小安全系数为1.201,满足相关规范要求。研究结果表明：在拟定工况条件下采坑边坡大部分边坡剖面处于稳定状态,个别部位处于基本稳定状态,即总体安全稳定性有保障,但局部部位存在小规模崩塌、落石的可能性。总体而言,该露天采坑在改建成为尾矿库的过程中边坡安全性是有保障的。     

大规模地下采矿对露天-井工协同开采影响分析（增刊）

本文针对甲玛铜多金属矿露天-井工协同开采问题,采用数值模拟、相似模型试验和有限元强度折减法分析了大规模地下充填开采的覆岩移动特性和大规模开采对露天边坡稳定性的影响。分析结果表明,大规模地下充填开采后覆岩产生一定程度的下沉,开采引起的地表变形相对剧烈区域包括了角岩露天坑的西边帮区域。相似模型实验与数值模拟变形趋势一致,上覆岩层的位移在嗣后充填后得到了有效控制。大规模地下充填开采对于边坡的稳定性影响甚微。     

石碌铁矿北一采区露天转地下开采沉陷机理研究

露天转地下开采过程伴随着强烈的岩体移动及变形特征,引发开采沉陷问题,是露天转地下矿山安全管理方面的重点研究内容。以海南石碌铁矿北一采区为研究对象,采用FLAC3D数值模拟方法,建立考虑开采扰动的露天转地下力学分析模型,分析不同开采阶段下采区围岩、边坡岩体及地表岩层的位移、应力分布特征,根据塑性区变化特征和现场地表塌陷现象,揭示露天转地下开采沉陷机理。研究表明：边坡岩体中最大拉应力区主要集中在采场回采区与坡顶区域,并随着开采深度增加持续扩展,这将降低岩体稳定性。开采扰动下北帮、西帮处的边坡整体位移值相对较小,南帮东部、东帮至小英山区域岩体位移值随着开采深度增加而显著增大,尤其在开采-90 m至-105 m时,位移值急剧增加。塑性区主要出现在回采区围岩和东帮上方坡面及其部分坡顶后方区域。回采区围岩的塌陷进一步引起了崩落区和变形区岩体位移,沿塑性区边缘形成采坑裂缝,小英山后方区域拉伸破坏进而形成地表拉伸型裂缝,坡脚沉陷及岩体裂隙发育造成东帮边坡滑坡。整体上看,露天转地下工况下开采沉陷表现出强烈的向坡体临空面方向的水平位移特征。     

长距离管道输送砂浆治理矿山废弃露天坑及塌陷区综合技术研究

以厂坝铅锌矿地表存在的露天采坑及塌陷区为研究对象,露天坑以 1 298 m 水平(封闭圈)为界,分为Ⅰ 期、Ⅱ期治理工程。 采用矿业软件 Dimine 对露天坑体积进行了估算,在综合分析国内外露天坑治理现状的基础上同 时结合矿山实际情况,提出了采用全尾砂胶结充填治理厂坝铅锌矿存在的露天采坑及塌陷区的合理方案,并制定了 治理过程中的安全控制措施。 对确定的全尾砂胶结充填材料进行了充填试验,确定Ⅰ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶20;Ⅱ期治理工程充填砂浆浓度为 69%、灰砂比 1 ∶15。 采用数值分析,就Ⅰ期治理工程对井下采矿的 影响、Ⅱ期治理工程充填体形成的边坡的稳定性进行了分析研究。 研究方案实施后,既解决了露天坑及塌陷区对生 态环境的破坏问题,同时将废弃露天坑进行技术改造,使其变废为宝,为企业增加经济效益,同时降低了潜在的安全 风险。