露天矿含断层复合边坡稳定性

针对露天矿在开采到界过程中边坡含有断层,到界边坡上部存在外排土场,边坡在到界过程中存在的边坡稳定性具有复杂性问题,结合乌兰图嘎露天矿一采区西帮边坡的工程实际,基于极限平衡理论和数值模拟手段,研究了断层位置对露天矿采场以及采场-排土场复合边坡的滑坡模式及稳定性的影响规律,确保了西帮到界过程中煤炭资源的安全回采.结果表明:断层的存在导致西帮到界边坡的稳定性明显降低,但断层与到界边坡的相对距离对采场边坡稳定性的影响并不明显;当断层存在时,复合边坡的稳定性随着煤柱留设长度的增加,呈现先减小后增加的趋势,到达一定距离后,断层对边坡的影响消失.     

露天矿高陡逆倾层状边坡滑移模式与稳定性

为解决露天矿高陡逆倾层状边坡的稳定性与破坏机理等极为复杂问题,采用以平庄西露天煤矿顶帮边坡为研究对象,以Mohr-Coulomb准则作为边坡失稳判据,应用有限差分软件FLAC3D对露天矿高陡逆倾层状边坡破坏模式与稳定性进行了数值模拟研究,通过分析边坡的应力分布特征、位移分布及其演化过程,确定了边坡的破坏模式与失稳演化机理的方法.研究结果表明:平庄西露天矿顶帮边坡处于稳定状态;滑坡是在拉-剪复合作用下形成的,潜在滑坡模式为以弱层A为底界面的切层-顺层滑动;弱层A附近产生的应力集中是边坡发生剪切破坏的外在因素;沿弱层发生的隆起现象可作为露天矿高陡逆倾层状边坡失稳预警的宏观判据.     

露转地逆倾分步开采对含断层高陡边坡稳定性的影响

以攀枝花某钒钛磁铁矿高陡边坡为工程背景,对逆倾分步开挖条件下含有断层边坡的稳定性问题进行了研究.通过现场踏勘、工程地质钻探方法,初步掌握岩层及断层分布情况,通过对现场钻孔岩块样品的测试,获取了岩层物理力学参数.在此基础上,运用FLAG3D软件数值模拟了有断层存在的情况下露天转地下逆倾分步开采对露天高陡边坡稳定性的影响,得出了该矿区露转地边坡内部应力及位移分布特征和边坡变形及破坏规律,揭示了F316、F317断层对边坡滑移模式与稳定性的影响,对于采矿安全和提前预警有重要意义,同时为正确确定合理开采方案和制定合理的安全治理技术措施提供了依据.     

逆倾岩层边坡稳定性物理模拟研究

运用模型试验,分析了海州露天煤矿南帮E_(10)区段边坡随露天开挖的应力变化和岩移特征.阐明了太平中部三号断层对该边坡区段稳定性控制作用,揭示了边坡岩移机理和潜在滑坡模式.     

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。     

基于RFPA-SRM的顺倾软岩边坡断层影响机理

 结合元宝山露天矿工程实例,基于细观力学方法和强度折减理论,应用RFPA-SRM对比模拟了有无断层作用下,顺倾软岩边坡失稳的动态过程,分析了边坡的稳定性,研究了断层对边坡失稳的影响机理。由结果分析得出：考虑断层时,F_s=1.099>1,边坡稳定,不考虑断层时,F_s=1.176,稳定系数增加0.077;边坡失稳破坏是一个渐进的过程,经历了裂隙的发生、扩展和贯通阶段,后形成滑动面,发生滑坡,同时存在拉张和剪切两种破坏方式;断层存在导致的应力状态改变和自身的强度特性是使滑坡模式和稳定性发生变化的根本原因。     

露天矿顺倾软岩边坡三维稳定性分析与形态优化

针对霍林河北矿一采区东北帮压煤的安全回采问题,借助FLAC3D,基于强度折减理论,模拟研究了不同空间形态条件下的边坡稳定性,揭示了开挖位置、开挖角度和追踪距离对顺倾软岩边坡空间破坏模式与稳定性的影响.研究结果表明:东北帮边坡沿21煤底板弱层发生以椭球面为侧界面的切层-顺层滑动;横采内排可以安全有效地回采东北帮压煤;在横采条件下,减小追踪距离对控制边坡稳定具有重要的意义,边坡的稳定系数随着追踪距离长度的增大呈负指数规律减小;能够满足边坡安全要求的东北帮横采开采位置为留设岩柱50 m,开挖角度70°,追踪距离不应超过100 m.     

爆破扰动下露天矿边坡岩体力学参数确定

 在矿山巷道工程和边坡工程稳定性分析中,岩体力学参数选取会对结果产生重大影响。通过现场大型原位试验方法可以确定出符合工程实际的岩体力学参数,但存在工程浩大、费用高昂,受到多种环境和技术条件限制。一般采用Hoek-Browm准则对室内岩块试验获得的力学参数进行工程处理,常用的Hoek-Brown准则在处理边坡岩石力学参数都是忽略爆破震动对露天矿边坡的影响,而爆破扰动是影响稳定性和岩体力学参数的主要因素。利用非线性方程来表征受扰动修正系数K_m、K_s与完整性系数K_v之间的关系,建立了Hoek-Brown准则经验参数m_b、s的一种改进取值方法。以新疆东戈壁露天矿东边坡为例,采用Hoek-Brown准则爆破扰动下的修正公式及前人公式进行分析计算,结果表明,由该方法确定的介于扰动和未扰动之间的岩体力学参数更符合实际。     

弓长岭露天矿排岩场边坡变形观测方法

为解决弓长岭露天矿排岩场边坡不稳定对周边产生安全隐患问题.利用世界最高精度的测量机器人TM30,采用极坐标与测距三角高程测量方法来确定边坡的水平位移与垂直位移,并结合中国《工程测量规范》中对排岩场边坡变形观测等级与精度要求,对观测点点位及高程所能达到的精度进行了理论分析与论证.研究结果表明:采用TM30测量机器人对排岩场边坡进行水平位移与垂直位移测量时,如果将观测距离控制在500 m以内,并按二等9测回进行水平角、垂直角与距离观测来确定观测点的坐标与高程,可以满足排岩场边坡变形对观测点点位和高程精度的要求,并通过工程实际验证了其正确性.     

扎赉诺尔灵泉露天矿底帮边坡过F_4走向断层带边坡设置方案的研究

本文所涉及的是为解决中国某露天矿矿山工程越过走向断层带时的合理底帮边坡设置问题.在调查该矿已发生的边坡破坏以及工程地质补勘,同时进行松软岩石物理力学性质试验研究的基础上,通过对已发生的老滑坡原因的分析和矿山工程过走向断层带的几个大致方案边坡稳定性的分析评价,提出了高落差边坡区段暂时留煤壁,低落差边坡区段破煤层底板岩层的边坡设置最优方案.该矿按这一方案设置底帮边坡将会获得明显的技术经济效益.     

钢筋混凝土抗滑桩在露天矿边坡治理中的应用

为了解决宝日希勒露天煤矿采场边坡失稳的问题,论述了采用抗滑桩来进行边坡治理的途径.通过对地质条件及现场情况的分析,将采用大型钢筋混凝土抗滑桩加固边坡.计算结果表明:该方法技术上可行,经济上合理,是解决露天矿边坡失稳的理想措施之一.     

露天矿行车事故预测方法及应用

为有效解决露天矿山行车事故预测模型建模时,易受小样本数据、离群数据规模影响,导致模型精度损失、算法抗噪容差能力及收敛速度下降等问题,提出一种基于二次惩罚项修正(PTS)的改进支持向量回归机模型(WLSSVR)。根据训练样本的数据分布特性,研究了服从露天矿山现实应用场景的二次惩罚项,进一步提高回归机模型的抗噪容差能力;考虑非线性预测模型影响因子选择困难的问题,研究了数据降维及因子分析方法,并将主成分分析方法引入到输入数据预处理算法中,以保证算法可得到理想的输入;针对传统回归机模型易受核参数选择影响,易导致模型早熟和收敛速度慢等问题,研究了粒子群惯性因子、学习因子的自适应迭代形式,提出了一种应用改进粒子群算法优化回归机模型核参数的方法。以露天矿行车事故频次预测为例,进行了预测和对比实验。实验结果表明:引入PTS模型的测试集预测结果明显优于不采用PTS策略的预测结果。这说明,应用文中提出的二次惩罚策略和参数优化算法对复杂系统的事故预测问题研究是可行且有效的。     

基于地质雷达方法确定断层特征参数

断层是地下工程中经常遇到的地质构造，其特征参数的准确判定对地下工程的施工与维护具有一定的意义。采用地质雷达方法可以直接探测到一定浓度范围内断层的集团、走向、倾向和倾角，通过对标志层位置的直接确定，可以间接得到断层落差。工程实例表明，地质雷达方法确定地下工程中断层的特征参数是可行的。     

露天矿过断层开采方式及生产能力接续分析

在露天开采过程中遇到断层时,由于煤层突然错位,造成剥采比剧变,工程接续困难。因此,过断层期间剥采比合理控制和矿山工程平稳过渡接续是露天开采的技术难题之一。笔者通过建立剥采比与断层落差、产状及煤层厚度数学模型,研究不同煤柱留设宽度对边坡稳定的影响;分析了矿山工程发展速度与同时采煤台阶数的关系,计算确定了过断层期间确保矿山工程平稳过渡接续的动态降深速度和生产能力接续方式。结合胜利东二号露天矿过F61断层进行实例研究。结果表明:过断层开采方式和生产能力接续方法可有效均衡生产剥采比,保证产量稳定,提高矿山经济效益。     

三维激光扫描技术在露天矿边坡监测中的应用

露天矿边坡监测对矿山安全生产起着重要的保障作用,但现阶段边坡监测手段都比较单一且都是对单点进行监测,使得监测结果不能很好地表现边坡的整体变化。三维激光扫描技术能对某个边坡位移进行整体变化的测量。本文将该技术应用在鞍山某露天矿的边坡监测项目中,实验证明,该项技术能很好表现出边坡的整体变化,且与边坡实际变化相符。     

露天矿边坡爆破振动破坏判据新方法及其应用

爆破振动危害动态应力比评价方法是根据爆破振动实地监测及质点振速预测方程,结合现场损伤破坏调查而求得岩土结构爆破振动破坏判据的一种新方法．该法综合爆破振动水平、岩体特征、现场条件及岩土支护系统等因素,可以较全面地反映岩土结构受爆破振动时的动态应力状态和损伤破坏程度．通过几个露天矿采场边坡的动态应力比评价,得出要保证露天矿边坡这种经常遭受爆破振动作用的整体性设施的安全,其动态应力比D     

露天矿采区划分TOPSIS决策方法及应用

为解决露天矿采区划分与首采区位置选择的问题,采用三维实体建模与多指标决策相结合的方法,构建露天矿山三维实体模型,通过三维模拟开采,精确计算相应的工程量,确定了影响参数;并采用TOPSIS法(理想点逼近法)建立了多指标综合评价模型,用熵的思想得出各指标权重,客观地剔除非主要影响因素,排除对方案决策的干扰,最终得出最优方案.以白音华二号露天煤矿为例进行分析,研究结果表明:最优决方案为沿走向划分为3个采区,西侧采区确定为首采区.     

露天矿高陡边坡变形破坏机理及稳定性

针对露天矿普遍存在的一类复杂特殊的高陡边坡稳定性及变形区防治的问题,以抚顺西露天矿南帮变形区高陡边坡为工程背景,采用Morgenstern-Price极限平衡法与有限元数值模拟软件RFPA相结合的方法对高陡边坡的变形破坏机理及稳定性问题进行了系统的研究.研究结果表明:抚顺西露天矿南帮变形区高陡边坡破坏机制为前缘蠕滑、后缘拉裂的坐落-滑移式破坏,该区域稳定性差,处于不稳定状态.针对南帮变形区存在的问题提出合理的边坡变形综合防治措施.     

确定压裂井到断层距离方法研究

在现代试井解释方法中,用试井分析确定井到断层距离,往往是通过近似镜像反映方法得到的。对于压裂井,特别是压裂井离断层较近或压裂裂缝较长时,双线性流持续时间久,还未结束时就出现边界反映,此时镜像反映法就不那样简单了,从精确镜像反映法中推导出,包含断层与压裂裂缝的方位的压裂井到断层距离在Laplace空间的精确解。通过数值反演就可以获得其典型曲线,为压裂井试井解释识别边界反映提供了一种新方法。同时用实例分析,说明该理论正确性和实用性。     

含弱层的复合边坡稳定性研究及应用

针对露天开采所形成的复合边坡的稳定性问题,结合白音华二号露天煤矿采场北帮-北外排土场南帮复合高边坡,创造性地采用分段局部控制反向验算复合边坡稳定性的方法,并依据其采、剥工程实际,通过SMCAD时时地创建三维仿真开采边坡,逆向思考,反向验算在不同安全距离下理想排弃标高为1 200 m的二号矿含弱层顺倾复合边坡的稳定性;然后采用FLAC3D数值模拟方法验证分段局部控制反向验算复合边坡稳定性方法的可信度.研究结果表明:二号矿安全距离为100 m、排弃标高为1 200 m复合边坡是满足稳定性要求的;用该反向验算方法来确定复合边坡参数及形态是合理的.