不同井采方向边帮煤开采边坡稳定性及控制措施北大核心

边帮煤回采过程中边坡岩体会经历复杂的力学衍变过程,涉及原岩应力变化、变形破坏区扩展、边坡稳定性等问题;因此,选择合适的回采方向和有效的控制措施对于边帮煤回采边坡稳定性至关重要。提出采用顺坡和逆坡对边帮煤进行回采,在回采的基础上提出回填压脚和逆坡回采局部充填2种方案对边坡稳定性进行控制。研究结果表明:边帮煤回采边坡变形破坏及稳定性与回采方向有关,顺坡回采采场岩体破坏区发育强度和深度比逆坡回采弱,整体稳定性较好,逆坡回采边坡稳定性会发生衰减致使平盘存在剪切失稳现象,且回采工作面长度小于顺坡回采,因此顺坡优于逆坡回采;根据顺坡和逆坡2种回采方案边坡变形破坏区发育及稳定性状况提出回填压脚和逆坡回采局部充填方案对边坡稳定性进行控制,回填压脚可以改变边坡原有结构形态,使边坡内部岩体运移状况得到缓解,达到控制破坏区发育的目的,逆坡回采局部充填,可以对边坡内部变形破坏的岩体形成有效支撑,达到遏制破坏区扩展的效果,减缓边坡平盘因工作面回采所造成的破坏,直至达到控制边坡稳定性的效果。     

安家岭露天矿东边界开采区域边坡稳定性研究

根据安家岭露天矿确定的最终开采境界,对靠近民用设施开采区域的东边界边坡稳定性进行综合评价,利用瑞典条分法对东边界边坡3个典型剖面进行不同边帮角的计算分析,确定最终的边帮角,使得在保证东部边坡稳定和不影响周围设施的情况下,最大程度的回收煤炭资源,提高生产效益.结果表明:东边界最终帮坡角为34°时,整个东部边坡各个剖面均处...     

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。     

水-热耦合下露天矿冻结期靠帮开采边坡稳定性研究

以宝日希勒露天矿北部端帮为研究对象，建立了边坡地质模型，基于水热耦合理论，通过COMSOL有限元分析软件分析了不同温度下冻结层厚度变化，利用GEO-slope软件对不同厚度下边坡进行稳定性分析，揭示了帮坡角改变对边坡稳定性的影响规律，确定了冻结期靠帮开采合理的帮坡角。研究表明：最佳靠帮开采时期为2月中旬至3月中旬，此时最大冻结层厚度约为3.4 m；在3.4 m冻结层作用下，冻结期边坡稳定性系数相较于非冻结期稳定性系数提升了7.3%；冻结期靠帮开采的合理帮坡角为29°，可多回收煤炭8.4万t。提出了增大内排台阶宽度到40 m的过渡期措施，保障了端帮由冻结期向解冻期过渡的安全。     

露天煤矿靠帮开采下的时效边坡稳定性分析

靠帮开采情况下,时效边坡的稳定性一方面要考虑开挖后的时效性,另一方面还要考虑边坡岩体的正常受力分析,且边坡角应根据自身岩层特点合理选择,通过对宝利煤矿靠帮开采下的时效边坡进行稳定性研究,以此能对相关露天采矿工程技术人员提供时效边坡的稳定性研究方法与监测手段。     

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。     

边帮压煤在不同回采条件下边坡变形破坏及稳定性分析

因边坡存在典型失稳特性，边帮煤回采会进一步加剧边坡发生变形和失稳现象；采用FLAC^3D构造边坡结构模型对边帮煤在不同回采状况下边坡变形破坏及稳定性进行分析预判。结果表明：不同回采条件，边坡内部岩体塑性区扩展形态和范围不同，对边坡平盘所形成的扰动破坏也不相同；逆坡和顺坡回采相比，在回采长度及边坡稳定性方面都比顺坡回采差，顺坡回采在一定程度上可以保证边坡的稳定性，虽存在局部滑移现象，但整体稳定性较好，逆坡回采边坡存在失稳现象；上煤层回采边坡存在局部失稳现象，整体稳定性较好，下煤层回采塑性区远离边坡平盘，稳定性比上煤层回采更优；由此可以得出边坡稳定性和回采深度有关，回采深度越大边坡稳定性越好。     

基于端帮开采的边坡稳定性及巷道布置形式优化研究

为高效、安全回采露天矿开采后端帮大量压煤,查明端帮开采下群巷效应所引起的边坡变形和应力重新分布特征,保证边坡稳定安全;以某露天矿为工程背景,通过分析端帮开采煤柱应力分布特征来确定合理的端帮开采煤柱设计参数;采用Midas GTS NX有限元数值模拟来研究端帮采煤所引起边坡的受力和变形特征及验证边坡稳定性;进一步通过优化采巷布置形式来提高回采率。研究结果表明:对于端帮厚煤层开采而言,煤柱强度、尺寸及采巷布置形式是影响边坡稳定性的主控因素;单、双排采巷布置下整体边坡安全系数分别为1.21、1.14,边坡安全性降低,但仍能够满足安全系数要求;端帮压煤回采率将提高5%,能够有效回收端帮压覆资源量。     

基于稳定性分析的靠帮开采不动境界研究

以靠帮开采理论及实践为基础,对危险滑动面仅存在于边坡局部地区的边帮进行了研究,结合滑面的分布情况,提出了重新确定靠帮开采不动境界的方法。利用GEO-studio软件对靠帮开采时不同境界高度、坡面角度的边坡稳定性进行分析,验证了压帮内排的积极效果,并得出了三道岭露天矿靠帮开采不动境界的位置为距坡底50 m高程处,下部边坡角可提高至46°等结论。研究结果表明:结合边坡稳定情况确定靠帮开采不动境界,可以在片帮边坡有效地实施靠帮开采,剥采比降至1.84 m3/t,走向长每米可增加煤炭回收量273.376 t。     

露天矿端帮煤柱回收井工开采工作面推进方向的优化

为科学优化井工开采工作面的推进方向,保证边坡稳定的同时进一步提高煤炭采出率,以平朔矿区平面露井协采工程实践为背景,采用相似材料模拟实验的方法,研究了露天矿端帮煤柱回收过程中顺坡开采和逆坡开采对边坡变形破坏影响的差异性,构建力学模型分析了引起工作面煤壁侧垮落角小于开切眼侧垮落角的根本原因。研究结果表明,平朔矿区类似地质与采矿条件下,上覆岩层破断机制的不同,导致开切眼侧垮落角与煤壁侧的垮落角相差约7°,且顺坡开采有利于边坡稳定。基于以上结论,若采用顺坡开采方式,不但可以减小井工开采对边坡稳定的影响,还可以进一步缩小露井协采边界参数,采出更多的端帮压煤。     

井采状态下不同开采方向边坡稳定性研究

采用FLAC~(3D) 数值模拟软件对井采状态下不同开采方向(顺坡,逆坡)对边坡稳定性进行研究对比。研究结果表明:露天开采过后,坡体基本处于稳定状态,转入地下开采之后,随着推进长度的增加,坡体由原来的稳定状态向滑移和沉降发展;在不同的开采方向下,坡体的稳定状态和采出率不同,顺坡开采相比逆坡开采更加有利于坡体稳定;井采状态下,坡体存在2种破坏方式:沿着坡体产生滑移和垂直于采空区的沉降,垂直于采空区的沉降更加有利于坡体稳定。     

基于FLAC~(3D)的铧尖露天煤矿非工作帮稳定性分析

对铧尖露天煤矿的边坡岩土体失稳滑坡隐患问题展开研究,选取典型剖面。基于强度折减法,通过FLAC~(3D)软件模拟,并从应力场、位移场、岩土介质的塑性破坏分布特征,研究分析铧尖露天煤矿岩土体边坡的稳定性。     

基于IPSO-ELM的边坡稳定性分析

边坡稳定性受多种复杂因素影响,传统算法很难得到高精度预测结果,为了及时准确地对边坡稳定性做出可靠性分析,提出了改进粒子群优化极限学习机(IPSO-ELM)模型并应用于边坡稳定性预测实例中.首先在粒子群算法(PSO)的基础上,为克服在寻优过程中易出现局部最优的问题,引入自适应权重法,将改进粒子群算法(IPSO)对极限学习...     

基于强度折减法的露采边坡稳定性分析

根据青海松树南沟矿区的勘察资料,建立了西南部高边坡剖面计算模型,利用强度折减法求解边坡的安全系数。采用FLAC3D计算得到了不同折减系数条件下的计算结果,确定了以塑性区分析为主,最大水平位移为辅的判断依据能够快速得到其安全系数。分析计算结果可知,青海松树南沟西南部边坡在天然状态下的安全系数为1.85。通过对比分析,矿山西南边坡内的断层对边坡稳定性有较大的影响,需要在开挖过程中重点监测。     

不同倾角采动边坡移动变形特征及稳定性分析

为了研究采动对不同倾角的坡体稳定性影响,基于FLAC3D数值模拟,分析了不同倾角的采动坡体位移变形情况。运用强度折减法计算出煤层开挖前后不同倾角的坡体安全系数,并对坡体稳定性进行了分析。研究表明:坡体倾角越大,受采动影响及位移越大,不同倾角下最大垂直位移均集中在坡脚处,最大水平位移随坡体倾角增大向坡顶转移;坡体倾角越大,安全系数越低。煤层开采后,最大安全系数为30°坡体时的1.22,最小安全系数为75°坡体时的0.73。;坡体倾角大于60°时,采动坡体处于易失稳状态,应采取必要的边坡防治措施。     

基于Excel的边坡稳定性分析

Excel是Office中的一个电子表格软件，以其强大的计算功能，在岩土工程计算中的应用正在兴起，文中探讨了Excel在边坡稳定性分析方面的应用，并以某边坡为例探讨了其计算结果的可靠性。     

山体浅埋煤层采动坡体的稳定性分析

以贵州某矿采动滑坡的地质灾害为工程背景,总结了西南地区山体浅埋煤层的特点,并根据有限元强度折减法对坡体安全性的评价原理,运用FLAC3D数值模拟软件对山体浅埋煤层坡体稳定性进行了数值模拟。研究结果表明,当采空区上方塑性区未全面贯通,随着该矿3022工作面的逐步开采,采空区上方塑性区不断发展(尤以坡脚位置的塑性区增加显著),此时矿区坡体易发生局部的滑坡地质灾害;当采空区上方塑性区全面贯通后,结合降雨入渗和风化作用的影响,矿区坡体易发生整体的滑坡地质灾害。     

不同采高下S形滑面对边坡的影响

为了研究顺坡下行开采对边坡稳定性的影响,基于开采沉陷理论,采用UDEC数值软件研究采动对滑面的影响,并利用变滑面试验台模拟不同采高(0.8、1.2、1.8、2.4 m)下滑面变形对坡体稳定性的影响。结果表明:顺坡下行开采使上部滑面成S型挠曲,坡体出现不同程度的裂缝;且随着开采高度的增加,滑面挠曲程度增大,坡体内部裂缝加宽,坡体整体稳定性急剧降低。     

露天矿陡帮台阶并段开采边坡稳定性分析

运用FLAC3D数值模拟对并段台阶边坡进行稳定性分析与计算,计算出边坡的安全系数并通过分析边坡内应力情况及位移情况找到潜在发生滑坡的区域,从而提出合理的防治措施,以保证露天矿的安全生产和经济效益的不断提高。     

基于粗糙集理论的数据挖掘方法在边坡稳定性分析中的应用

介绍了数据挖掘技术在未知知识获取方面所具有的独特优势，并在此基础上运用基于粗糙集理论的数据挖掘技术，分析大量有关边坡稳定性的数据，并从杂乱的参数中提取有用的决策规则，从而达到准确分析边坡稳定性的目的。