倾斜煤层露天矿顶帮稳定性分析及空间形态优化

针对倾斜煤层露天矿顶帮稳定性及空间形态问题,应用二维刚体极限平衡与三维FLAC3D数值模拟计算分析相结合的方法,对平庄西露天矿倾斜煤层顶帮边坡进行稳定性分析及空间形态优化.研究结果表明:平庄西露天矿滑坡模式为局部切层-顺层组合滑动且发生在A弱层的底界面;整体最终边坡角为25°,452水平标高以下局部边坡角可达到62°;倾斜煤层露天矿顶帮边坡随边坡倾角的增大,稳定性系数Fs呈线性减小规律;通过刚体极限平衡与三维数值模拟相结合的方法,能够准确分析潜在滑坡模式,提高倾斜煤层露天矿顶帮边坡倾角,确保边坡稳定安全,增大煤炭资源回采量.     

金属露天矿帮坡角变化对最终境界影响

基于正锥排除法基本原理优化南芬露天矿最终境界,研究上盘帮坡角变化对最终境界开采形态、矿岩量等影响.根据南芬露天矿不同时期采场生产现状,设置相关技术经济参数,对矿山进行初始境界优化;按照0.5°步长逐步提升上盘帮坡角,优化不同上盘帮坡角条件下的最佳境界.研究表明,随着帮坡角变陡,最终境界地表范围逐渐缩小,底部尺寸变大或者向下延伸;不同帮坡角加陡方案得到的最终境界,矿岩量可能增大或者减小,总成本也可能增加,但利润值增大.     

基于边坡稳定性的SHM开采端帮特厚煤层影响参数研究

SHM(Superior Highwall Miners)端帮采煤技术主要针对露天矿坡下薄煤层开采,为了解决端帮特厚煤层开采所需提供的影响参数问题,弄清楚多层开采所引起边坡变形和应力重新分布机理,保证边坡稳定安全,应用边坡稳定理论和FLAC3D数值模拟的手段,以某露天矿为工程背景,计算分析了边坡角、SHM开采层数的顺序、煤柱宽高和间距等重要影响参数对边坡稳定性的作用影响.计算结果表明,开采后边坡稳定系数减小;边坡角越大,稳定系数越小;开挖层数增加,稳定系数减小;煤柱高度越高、宽度越小、间距越大,稳定系数越小.通过理论分析和数值模拟,给出了较优的具体参数值,为弄清SHM开采特厚煤层所引起露天矿边坡变形机理,防止滑坡灾害产生,确定开采流程和重要参数尺寸设定提供了依据.     

马兰庄铁矿沙河山采区边坡稳定性

研究了马兰庄铁矿沙河山采山区边坡稳定性，对包括岩体结构面调查分析，岩石力学试验分析以及边坡稳定性等进行综合分析，最后得出了新的最终边坡角。若按此最终边坡角重新圈定采场境界，可获得显著的经济效益，环境效益和社会效益。     

Whittle软件在内蒙古迪彦钦阿木钼矿境界优化中的应用

境界优化是露天矿一个重要的步骤和环节,它可以使矿山企业利润最大化,但由于露天开采面是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布以及多变的经济参数等一系列非线性动态问题,最优境界的确定显得尤其困难。本文在利用surpac建立三维地质实体模型和块体模型的基础上,在考虑资金的时间价值和边坡角几何约束条件下,根据不同矿石市场价格、边坡角影响及剥采比的变化情况,运用whittle矿业软件进行动态综合的境界优化,寻求一个最优的开采境界,对下一步矿山初步设计和开拓提供参考和决策依据。     

宝日希勒露天矿边坡稳定性的ANSYS分析

为了对宝日希勒露天矿边坡稳定性进行分析,结合宝日希勒露天矿边坡的实际问题,利用ANSYS提供的非线性弹塑性模型,对边坡稳定性进行分析计算,得出了边坡内岩体应力变化规律,揭示宝日希勒露天矿采场、排土场滑坡机理,确定边坡变形破坏形式,从而为正确的和科学的评价边坡稳定性、优化确定边坡参数以及制定综合治理与控制方案等提供依据.     

露天矿边坡损伤与可靠性变化规律的数值分析

以鞍钢眼前山露天铁矿南帮节理岩体边坡为工程背景,综合应用FLAC-3D、损伤力学、断裂力学和可靠性分析等多项理论和方法,系统研究了露天矿边坡的节理岩体伴随采矿开挖的概率损伤分析程序,定量揭示了边坡岩体概率损伤分布及演化规律。综合考虑节理、岩石和岩体初始损伤状态的抗剪强度,结合露天矿开挖的FLAC-3D模拟与损伤断裂力学分析,根据Monte-Carlo原理和极限平衡理论建立了露天矿节理岩体边坡的三维稳定性和可靠性动态评价模型,探讨了眼前山铁矿南帮 21 m铁路运输平台的节理岩体边坡在矿山不同开采深度的稳定性和可靠性的动态变化规律。     

露天矿最优开采深度的确定——密执安工业大学采矿工程系

许多矿床在生产初期一般采用露天开采的方法,然而,随着开采深度的逐渐加大,剥离费用的增加以及最终边坡角的限制,使露天开采的经济收益受到局限。因此,为了采掘埋藏较深的矿体必须采用地下采矿的方法。由于矿山企业一般要经多年投资之后才能通过销售矿石得到收入,因此,在确定露天采场最终境界和开采深度时应考虑这样一个目标——即整个矿体的现行纯投资达到最大值时所确定的露天矿开采深度,它是依据采矿公司对矿山其它项目投资使用的利率来进行计算的。     

露天矿边坡岩体强度参数确定及稳定性分析

以广西宏伟联兴高岭土露天矿为工程实例,为保证矿山边坡工程安全稳定,在现场调查的基础上,对露天矿边坡岩体进行质量分级并确定岩体强度参数,结合极限平衡法和有限元强度折减法,评价边坡在自然工况、地震工况和暴雨工况下的稳定性。结果表明,采用Slide和Midas/GTS软件模拟计算结果基本相同,表明在3种不同工况条件下露天矿现状边坡和终了边坡处于稳定状态,边坡潜在滑移面均位于强风化岩层中,揭示了边坡的变形破坏与边坡岩体风化程度存在密切关系,同时有限元计算结果对比分析发现现状边坡坡角处剪应力集中现象明显。     

极限平衡法与FLAC~(3D)在露天矿边坡稳定分析中的应用

露天矿边坡的治理是矿山开采过程中的重点难题.根据某露天铜矿采场边坡的实际问题,采用极限平衡和FLAC3D数值模拟软件对该矿设计边坡的稳定性进行了分析研究,给出了优化方案,为露天矿边坡稳定性研究提供了经验.     

坡面形态和含水率对三维细砂边坡失稳影响的模型试验研究

受周围土体约束的空间效应,边坡破坏常呈现三维特征。采用模型试验对顶部压载下三维边坡的破坏机制和滑动面特征进行研究。试验考虑了坡面形态(平、凸、凹)和坡体初始含水率的影响,通过坡顶加载分力板,触发边坡模型失稳破坏。采用位移计和土压力盒分别记录坡顶位移和坡内土压力的变化。利用白砂层测量方法找到临界滑动面位置,获取滑面立体形态,分析了边坡破坏的产生、发展、失稳。试验结果表明:坡面形态对滑动特性影响很大,相同坡角下凹坡能承受最大的顶部荷载,平坡次之,凸坡最小。边坡均为浅层破坏,凹坡滑面深度最浅,平坡最大,破坏有明显的三维效应。含水率高的边坡承受的顶部荷载和滑面深度均小于含水率低的边坡。     

边坡稳定图解法对黄土边坡稳定性的适用性讨论

针对各种各样的边坡稳定分析方法计算步骤繁琐、计算量大,边坡失稳防治滞后性的问题,通过采用边坡稳定图解法对平朔安太堡露天矿排土场边坡的稳定性进行分析,得出了稳定系数远远大于1的结论,证明此模型不适用于例如安太堡排土场这样的大型黄土边坡。     

软岩边坡开挖高度和坡率对边坡稳定性的影响

针对随机结构面的变质软岩边坡,依托实体工程,采用离散元通用程序UDEC进行数值分析,对比分析了在不同坡高、不同坡率条件下坡体的水平和垂直位移及安全系数的变化.研究结果表明,开挖坡率对边坡稳定性的影响较开挖高度的影响更大;当总开挖高度〈30m,单级边坡开挖高度的变化〈20%时,则不必考虑每级边坡开挖高度对边坡稳定性的影响.另外,还讨论了边坡开挖的经济性,为合理的边坡工程施工提供了理论依据.     

开挖及降雨作用下土质边坡变形 破坏机理

本文基于现场变形调查和数值模拟分析,研究了华安县大坑村滑坡在人工开挖以及降雨条件下的变形特征,计算了不同开挖时步以及不同工况下的边坡稳定性系数,并探讨了该滑坡的变形破坏机理.结果表明:开挖过程中,边坡前缘抗滑阻力减小,前缘部位最先产生变形,牵引中后缘坡体表面产生张拉裂缝,降雨期间雨水沿裂缝渗入坡体,岩土体容重增加,岩土体抗剪强度降低,最终诱发深层滑移破坏.分析表明,人工开挖及降雨入渗是大坑村土质边坡产生深层滑移破坏的主要影响因素.深层滑移破坏后,边坡岩土体结构松散,在暴雨作用下,再次诱发滑坡前缘浅表层松散体产生圆弧面滑移破坏.     

高填方路基边坡或深挖方路堑边坡抗震设防

为了使现今高填方路基边坡或深挖方路堑边坡抗震设防达到统一化,完善化的抗震效果,更有效的确定设防目标.采用类比与归纳的方法,完善化了特殊地质结构边坡的抗震设防原则与抗震设计方法.得出基于国家边坡抗震设防标准设定高填方路基边坡或深挖方路堑边坡抗震设防原则和目标.从而使多措施综合性的治理成为未来特殊地质边坡抗震设防的基本原则,能更有利的使边坡的抗震设防系统化.     

锚杆加固边坡的稳定分析

本文通过建立某边坡的模型,采用基于有限差分法的强度折减法与刚体极限平衡法,分别对该边坡的原始状态以及锚杆加固后边坡的稳定性进行了分析,得到了相应的边坡最危险界面与稳定系数,为边坡加固方案提供了参考依据。     

降雨和坡度对路基边坡产流产沙的影响

【目的】分析降雨和坡度对铁路路基边坡产流产沙的影响,为胶东半岛区域铁路建设过程中路基区水土流失监测及防治提供技术支撑。【方法】采用人工模拟降雨试验,在3种雨强(20、40、60 mm/h)、2个坡度(30°、35°)模拟条件下,研究降雨、坡度对胶东铁路路基边坡产流产沙的影响。【结果】模拟降雨条件下,当降雨强度由20 mm/h增加到60 mm/h,相同坡度下的路基边坡产流起始时间缩短56～73 s; 当坡度由30°增大到35°,相同雨强下的路基边坡产流起始时间提前2～23s。径流量、产沙率在降雨初期剧增到峰值,之后径流量逐渐趋于稳定,而产沙率波动减小后逐渐趋于稳定。相同坡度条件下,雨强由20 mm/h增加到40 mm/h,径流量和产沙率分别增加37.8%～115.2%和67.0%～86.9%; 雨强由40 mm/h 增加到60 mm/h,径流量和产沙率分别增加54.7%～125.0%和144.5%～177.9%。相同雨强条件下,坡度30°～35°处于对径流侵蚀影响的临界坡度范围内,坡度对径流量、产沙率的影响较复杂,小雨强(20、40 mm/h)时,坡度是主要影响因素,35°边坡径流量、产沙率小于30°边坡; 大雨强(60 mm/h)时,降雨成为主要影响因素,35°边坡径流量大于30°边坡,而产沙率小于30°边坡。【结论】降雨、坡度对胶东铁路路基边坡产流起始时间、径流量、产沙率等有一定的影响,模拟降雨条件下,雨强和坡度的增加将缩短产流开始时间,尤以雨强的影响更加明显。     

边坡稳定性的防治措施

详细阐述了边坡类型及破坏边坡稳定性的因素,并提出了覆土罐边坡防治措施。     

实测坡度差异分析

坡度是地表固有属性,对坡度的可量测性、量测方法等存在着不同的观点。文中利用常规的测量手段,利用全站仪、罗盘、1米长的直钢管等工具,实测地面最大坡降方向地面线的不同坡度。通过精度分析,论证了实测坡度的可靠性以及分析了不同方式确定的坡度的差异性。同时对不同形式的地面线的坡度进行对比分析,发现下割线、拟合线坡度稳定性优于上切线,且下割线与拟合线坡度具有较好的吻合程度,拟合线表现出更好的稳定性。建议坡度实测时最好实测剖面线采用拟合的方式确定地面点坡度,若在保证测量点高程精度的条件下亦可直接测量下割线坡度。