攀枝花露天矿排土场边坡稳定性的三维数值模拟研究

矿山排土场边坡的稳定性评价及安全管理对矿山环境的保护和地质灾害的防治具有重要意义。针对攀枝花露天矿的排土场 ,在建立其边坡地质模型的基础上 ,利用 FLAC-3 D软件 ,建立了排土场边坡的三维模型 ,对边坡的稳定性进行三维数值模拟研究 ,获得了排土场边坡变形破坏的基本特点及稳定性的基本状况。模拟的结果和现场调查的结果基本一致 ,从而为该排土场边坡的进一步治理提供了依据。针对 FLAC-3 D不能直接建立几何模型的特点 ,开发了一个数据前处理程序 ,可以自动生成与 FLAC-3 D相匹配的模型数据文件。     

排土场边坡整体稳定性的极限平衡法计算与可靠度分析

在二维条件下,采用极限平衡法分析排土场安全稳定性,创新性地将二维条件下的极限平衡法分析结果,简单地转换为可描述三维整体环境中的排土场安全稳定性,采用Monte-Carlo随机抽样方法对鞍钢集团齐大山铁矿风水沟排土场岩体强度的随机分布参数进行了研究,对排土场边坡破坏的风险进行了评价。     

露天矿排土场边坡稳定性分析

为了更全面准确地了解露天矿排土场边坡稳定性情况,从而保证露天矿能健康安全的生产,以边坡稳定性分析的理论为基础,对在排土场边坡稳定研究中应用的极限平衡法,有限单元法进行分析与探讨,分析各种方法的适用条件,结合简单排土场算例进行分析和模拟,结果表明:当不存在软弱基底和弱层时传统的极限平衡法是评价边破稳定的首选方法,但当排土场坐落在软弱基底或存在弱层时,对边坡进行有限元强度折减法与极限平衡法结合分析得到的结果更为可靠。该成果通过理论研究和试验得到能够最贴合实际的排土场边坡稳定分析算法的构想。     

模糊数学与极限平衡在边坡评价中的综合应用

为了对露天矿边坡的稳定性进行综合评价,本着"先定性后定量,先整体后局部"的思想,将基于模糊数学思想的模糊综合评判方法与传统极限平衡理论结合起来,对露天矿边坡稳定性问题进行定性分析和定量评价,并将两种分析结果进行对比和相互验证,从而使分析结果更为合理.结果表明:两种评价方法的综合运用可以发挥二者的相互补充作用,对于评判结果中稳定性差的区域,利用极限平衡法进行定量计算,既能克服单独采用极限平衡法进行评价所产生的巨大计算量,又能弥补模糊数学方法的主观性,从而对露天矿边坡稳定性进行综合评价;同时现场实例分析结果也表明利用两种方法对边坡的综合评价结果与现场实际相符.     

基于FLAC 3D的黄土基底排土场边坡稳定性分析

 元宝山露天矿3^#线长胜排土场是典型的黄土基底排土场,在启用前须对排土场边坡的稳定性进行评价。由于排土场的形成不是瞬间堆积起来的,而是慢慢填筑,综合排土机的作业过程采用刚体极限平衡法对不同排弃高度的边坡进行稳定性计算,并采用FLAC 3D对排土场边坡的变形进行模拟;数值模拟研究了排土场的基底以及地下水等因素对边坡稳定的影响,揭示了边坡的岩体变形、移动规律及滑坡模式,对边坡稳定性做出科学评价,为矿山的安全生产提供依据。     

基于未确知测度理论的排土场滑坡风险评价模型

应用未确知测度理论,建立露天矿山排土场滑坡的评价模型。根据影响排土场稳定性的因素的重要程度,建立排土场滑坡评价三级指标体系,选取地基坡度、边坡高度、边坡角、防排水设施、爆破质点振动速度、日最大降雨量、月累计降雨量、最大地震烈度、下游人数、下游财产和乱采乱挖等11项三级指标作为未确知测度模型的判别指标,构建指标的未确知测度函数,采用信息熵理论确定评价指标权重,依据置信度识别准则对滑坡危险性等级进行判定。最后,利用该模型对国内一典型露天矿排土场的滑坡危险性进行评价,评价结果与实际情况较吻合。     

露井联采条件下黄土基底排土场变形演化规律

为了解决井采影响下黄土基底排土场边坡的治理问题,采用理论研究与现场课题相结合的方法,对露井联采条件下黄土基底排土场变形演化规律进行了研究与探讨.结合多个矿区开采历史,根据开采煤层赋存情况以及井工矿、露天矿矿坑与排土场的空间形态,将露井联采分为两种类型;通过对露井联采条件下黄土基底排土场边坡变形破坏机理的研究并结合现场实际总结了露井联采条件下黄土基底排土场边坡变形破坏的一般规律,为黄土基底排土场下井工开采可行性提供依据.     

AHP理论下的煤矿地下水库储水结构稳定性评价

为分析煤矿地下水库储水结构稳定性,采用理论分析、数学建模与现场应用相结合的研究方法,建立煤矿地下水库储水结构稳定性评价体系,开展煤矿地下水库储水结构稳定性实例评价.研究结果表明:煤矿地下水库储水结构稳定性影响因素有3类13个,且具有显著的模糊性和不确定性;基于AHP理论建立稳定性评价体系;神东矿区12303工作面评价分析结果验证了所构建煤矿地下水库储水结构评价体系的可靠性.研究结论为煤矿地下水库储水结构稳定性评价提供了一种新方法.     

弓长岭矿业公司汽运六队排土场稳定性分析

比较弓长岭矿业公司汽运六队排土场边坡工程与已有边坡在岩性、结构、自然环境、变形主导因素和发育阶段等方面的相似性,确定了排土场散体、半压实体、压实体及基岩的物理力学参数,并运用FLAC3D对排土场边坡的稳定性进行模拟分析,对比Bishop法和Janbu法及FLAC3D计算的边坡稳定性系数.结果表明:排土场一台阶边坡极不稳定,潜在滑移带在距离边坡边缘约13m处;二台阶边坡稳定性较好,计算极限堆载高度为108m,达到极限堆载高度时,存在安全隐患,需采取加固措施.     

基于模糊数学和Geo-Studio的滑坡稳定性综合评价

在滑坡的稳定性评价中一般均存在不确定因素,如力学参数的选取、滑坡影响因素以及主断面的选择等,通常单一方法很难综合考虑这些因素。本文在对三峡库区某滑坡体地质及工程地质条件系统分析基础上,采用模糊数学综合评价对其稳定性进行了分析,考虑模糊数学方法中的隶属函数以及权重确定具有主观性特点,是一种半定量-定性评价。因此,采用Geo-Studio数值模拟软件对其进行稳定性定量分析。综合研究结果表明:采用模糊数学方法评价且根据最大隶属度原则,得出该滑坡处于欠稳定状态;数值模拟表明该滑坡在天然状况下稳定性系数最大,处于欠稳定状态,降雨和地震状况下的稳定性系数均会降低。两种方法得到的结果具有一致性,并与现场勘查的工程实际相吻合,表明这两种评价方法的综合运用更加合理可行。     

高精度磁测解析延拓算法在排土场稳定性评价中的应用

运用高精度磁测对某矿山排土场进行勘探,并对其稳定性作出评价,取得了较为理想的效果,将解析延拓算法作向上延拓与向下延拓,提高了解释精度。     

堆载挤淤沉降断面的分段计算方法

以某拦污坝工程为背景,建立了堆载挤淤沉降断面的分段计算方法.根据初期荷载不同挤淤深度时淤泥层的稳定性,搜索得到挤淤瞬时沉降断面,在此基础上,基于比奥固结理论和修正的剑桥模型,建立数值分析模型,得到最终的堆载挤淤沉降断面.计算结果表明,最终的堆载挤淤沉降断面与上覆荷载形式正相关,挤淤沉降断面呈倒梯形分布.最后,采用高密度电法对工程实际堆载挤淤沉降断面进行检测,验证了上述计算方法的正确性.     

倾斜基底软岩排土场边坡失稳机理及防治措施

以云南小龙潭煤矿沼坝露天龙桥排上场为研究实例,首先介绍了排上场基底的地质条件和排弃物的物理力学特性.然后对排上场边坡的稳定性进行了分析和评价,着重讨论了稀湿物料的产生和倾斜基底条件下边坡破坏的机理,最后提出了预防和治理龙桥排上场失稳的综合措施.     

沿山坡排土场稳定性控制

针对沿山坡排土场边坡经常发生滑坡灾害的现象,提出了增加排土场排弃高度、增加容量等工程措施来增强排土场的稳定性,以元宝山露天矿225机道排土场为工程背景,应用Flac3D数值模拟和刚体极限平衡法,揭示了排土场沿山坡黄土基底变形、移动规律、破坏机理和滑坡模式,取得了显著的经济效益。     

采面小构造综合探查技术研究

为提高矿井小构造探测准确性，将探地雷达和矿井瞬变电磁法结合应用于采面小构造探测中．井下探查实践表明，探地雷达探测速度快、精度高，但探测深度浅；矿井瞬变电磁法分辨率高，有效探测深度达110m，实施两种方法综合探测，通过相互对比验证，不仅可以保证小构造探测的准确性，而且可以保证一定探测深度。钻探验证表明，综合地质解释具有相当高的准确性。     

黑岱沟露天矿排土场西部变形区滑坡控制

针对黑岱沟露天矿排土场西部变形区无法在该区继续进行后续排弃工作的问题,通过对影响变形区边坡稳定的基底、水、排弃物等主要因素进行分析,得出积水入渗是导致变形区排土场边坡稳定性下降的主要因素。进一步分析了变形区边坡变形破坏的主要模式,结果表明:坡角置换与压脚的设计是边坡控制的关键,结合数值模拟计算结果,提出了对排土场西部变形区坡脚进行土岩置换及填方压脚的治理措施。     

持续暴雨作用下排土场层状碎石土边坡稳定性

为了研究排土场层状碎石土边坡在持续暴雨条件下的入渗过程及稳定性,推导了土体天然含水率、天然重度与天然体积含水量的换算公式,作为快速确定边坡土体初始基质吸力分布的依据。建立算例排土场有限元分析模型,进行降雨条件下饱和-非饱和渗流、孔压-应力耦合以及边坡稳定分析。结果表明：持续暴雨作用下排土场会在透水性最强的边坡浅层形成集中渗流通道,当坡底存在弱透水性土层时会切断渗流通道,导致雨水从坡脚涌出;排土场边坡位移在降雨期间不断增长,但增长速度越来越慢,雨后边坡位移立即开始减小;降雨初期边坡稳定性系数下降较快,边坡浅层渗流稳定后基本保持不变,雨后缓慢增大。排土场层状碎石土边坡在持续暴雨作用下容易在降雨中后期失稳。     

露天矿排土场相似材料模型实验研究

为了对元宝山露天矿排土场边坡稳定性作出客观评价，采用相似材料模型实验的方法对排土场进行物理模拟。结果表明：随着排土工作线发展，荷载增加，测点的位移和应力变化特征为：应力趋向负值．出现拉应力，岩体在变形，并且容易破坏，同时位移明显增大。该结论为元宝山露天矿排士场下一步排土方案、边坡监测方案和边坡整治防滑措施的制定提供决策依据。