山坡露天礦邊坡穩(wěn)定性

以某露天礦邊坡為研究對象,結(jié)合礦區(qū)的水文工程地質(zhì)條件,借助有限元計算軟件midas/gts,在兩種不同的降雨條件開展了多個工況下的露天礦邊坡穩(wěn)定性研究分析。結(jié)果表明：在強降雨條件下,由于降雨強度遠(yuǎn)大于土體的滲透能力,短時間內(nèi)邊坡淺層土體含水量會迅速增加,會形成暫態(tài)飽和區(qū),因此對深部土體影響較小,對邊坡的穩(wěn)定性和安全系數(shù)影響較小;連陰雨條件下,當(dāng)降雨強度小于土體的滲透能力時,雨水能夠充分滲入到邊坡土體中,對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。通過繪制曲線圖可知滲透系數(shù)的增大開始階段安全系數(shù)按斜率較大的線性函數(shù)發(fā)生變化,隨后安全系數(shù)遞減速率逐漸降低,當(dāng)飽和透系數(shù)達(dá)到一定程度后,安全系數(shù)變化不明顯。

露天礦閉坑后的含煤邊坡會因治理不善、遺煤自燃,從而導(dǎo)致失穩(wěn)滑坡、塌方等危害。本文基于露天礦含煤邊坡的治理現(xiàn)狀,結(jié)合影響邊坡穩(wěn)定性的自然因素、工程因素,對露天礦含煤邊坡的滑坡模式以及穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行研究。

安全是礦山開采的最重要指標(biāo),對于露天礦山的開采工作而言,在開采過程中就其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,可提升礦山開采的穩(wěn)定性.本文通過實例分析的方式,就模糊綜合評價法在露天礦邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用進(jìn)行分析.

以某露天礦邊坡為研究對象,結(jié)合礦區(qū)的水文工程地質(zhì)條件,借助有限元計算軟件midas/gts,在兩種不同的降雨條件開展了多個工況下的露天礦邊坡穩(wěn)定性研究分析。結(jié)果表明：在強降雨條件下,由于降雨強度遠(yuǎn)大于土體的滲透能力,短時間內(nèi)邊坡淺層土體含水量會迅速增加,會形成暫態(tài)飽和區(qū),因此對深部土體影響較小,對邊坡的穩(wěn)定性和安全系數(shù)影響較小;連陰雨條件下,當(dāng)降雨強度小于土體的滲透能力時,雨水能夠充分滲入到邊坡土體中,對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。通過繪制曲線圖可知滲透系數(shù)的增大開始階段安全系數(shù)按斜率較大的線性函數(shù)發(fā)生變化,隨后安全系數(shù)遞減速率逐漸降低,當(dāng)飽和透系數(shù)達(dá)到一定程度后,安全系數(shù)變化不明顯。

某高海拔高寒地區(qū)露天礦最終邊坡角采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型所得結(jié)果為45°.為驗證該預(yù)測值的合理性和露天礦設(shè)計邊坡的穩(wěn)定性,采用邊坡凍融損傷巖體力學(xué)參數(shù)修正方法和有限元cad-midas耦合建模技術(shù),詳細(xì)分析了具有45°邊坡角的露天礦凍融邊坡的應(yīng)力、位移分布規(guī)律.研究表明：邊坡體內(nèi)部應(yīng)力和位移量較小,安全系數(shù)均大于1.1,滿足設(shè)計要求,表明設(shè)計的45°邊坡角較合理,利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測邊坡角的思路具有一定的科學(xué)性.

針對安太堡露天礦西北幫高陡邊坡,介紹了邊坡的工程背景和滑坡現(xiàn)狀。結(jié)合工程地質(zhì)、氣象條件等資料,分析了降雨對邊坡穩(wěn)定性的影響機理,并使用slide軟件將潛在危險滑體分為50個條塊,采用路徑搜索方法對強降雨邊坡在飽水和排水條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明:邊坡降雨飽水條件下的穩(wěn)定系數(shù)約為0.841,且最危險的滑動面位于邊坡上部,穿過上層填土和粉土,而邊坡在排水條件下的穩(wěn)定性為1.010,最危險滑動面仍然位于邊坡上部,但滑動區(qū)域相比飽水條件下明顯減小,滑動面也隨之減小。

塊體理論是由石根華博士與r.e.goodman教授合作完成的具有重要意義的研究成果。它是石根華博士借助于自己出色的數(shù)學(xué)知識,結(jié)合巖體穩(wěn)定性發(fā)展出的一種新方法,并且有了廣泛的應(yīng)用,為業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)可,而且處于不斷的完善中。巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀是決定邊坡失穩(wěn)模式的重要因素,本文對現(xiàn)場測量的結(jié)構(gòu)面資料用赤平投影原理和玫瑰花圖原理進(jìn)行統(tǒng)計分析,確定優(yōu)勢產(chǎn)狀,進(jìn)而為之后的邊坡穩(wěn)定性分析提供依據(jù)。

安全是礦山開采的最重要指標(biāo),對于露天礦山的開采工作而言,在開采過程中就其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,可提升礦山開采的穩(wěn)定性。本文通過實例分析的方式,就模糊綜合評價法在露天礦邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

基于模糊物元理論,將露天礦邊坡的穩(wěn)定性視為物元事物,建立邊坡穩(wěn)定性多判據(jù)綜合預(yù)測模型。通過定量化分析露天礦邊坡穩(wěn)定性預(yù)測的單一判據(jù),構(gòu)造各預(yù)測判據(jù)指標(biāo)及量值復(fù)合模糊物元,應(yīng)用層次分析法確定各判據(jù)指標(biāo)的權(quán)重,計算各物元事物的貼近度值,通過貼近度值的排序確定露天礦邊坡的穩(wěn)定性等級,從而實現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性預(yù)測。

針對貴州某露天礦已失穩(wěn)邊坡,制定出切實可行的綜合治理方案,采用slide軟件進(jìn)行建模、數(shù)值模擬,得出失穩(wěn)邊坡修復(fù)后邊坡的安全系數(shù)均大于礦山安全系數(shù)界限值f=1.30,邊坡穩(wěn)定狀態(tài)為穩(wěn)定,驗證了綜合治理方案的可行性,確保了礦山安全生產(chǎn),為其他類似邊坡治理提供工程實踐及技術(shù)參考。

為了對露天礦邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行客觀研究,選取了黏聚力、內(nèi)摩擦角、坡高、坡角、地應(yīng)力5個影響邊坡穩(wěn)定性的因素構(gòu)成評價指標(biāo)體系,以邊坡a、b、c的樣本數(shù)據(jù)為參考,引進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度理論對露天礦邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明:利用灰色關(guān)聯(lián)度理論對樣本a、b、c邊坡穩(wěn)定性的評價結(jié)果與露天礦實際情況一致,為今后露天礦邊坡穩(wěn)定性分析提供了一種新思路。

根據(jù)甕福磷礦穿巖礦段采空區(qū)的分布情況,采用flac3d軟件建立三維地質(zhì)力學(xué)模型,分析地下采空區(qū)對露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,提出露天礦開采的合理邊坡角。

露天礦邊坡中出現(xiàn)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,由于形成時的地質(zhì)歷史時期、地質(zhì)條件不盡相同,所形成的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)也大不一樣.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)特征對邊坡穩(wěn)定性的影響是一個熱門的問題.本文以新疆奇臺縣北塔山牧場煤礦邊坡中出現(xiàn)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面為研究對象,探尋其對邊坡穩(wěn)定性的影響,采用層次分析法,對復(fù)雜的指標(biāo)進(jìn)行分類,簡化了計算,客觀對構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)做出評價,克服了決策者主觀判斷而造成的損失,為實際生產(chǎn)提供參考.

軟弱夾層或軟弱結(jié)構(gòu)面的存在,引起邊坡蠕動變形破壞,威脅露天礦邊坡穩(wěn)定。通過探討含軟弱夾層邊坡的破壞機理,分析含軟弱夾層邊坡的破壞形式,并結(jié)合礦山實際情況,運用ansys軟件,建立含有軟弱夾層的露天礦邊坡體模型,并通過有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定該露天礦邊坡體是否穩(wěn)定,從而確定軟弱夾層對露天礦邊坡穩(wěn)定的重大影響。在工程實踐中,應(yīng)詳細(xì)查明軟弱層位置,提早制定有效的邊坡防護(hù)措施。

為了研究爆破振動對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,揭示關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù),建立了考慮振動應(yīng)力的平面滑動穩(wěn)定系數(shù)計算公式。借助數(shù)值模擬分析了布沼壩露天礦西幫變形區(qū)受爆破振動影響時的穩(wěn)定系數(shù)變化規(guī)律。結(jié)果表明:邊坡穩(wěn)定系數(shù)隨著與爆源中心距離的增加呈對數(shù)規(guī)律增長,當(dāng)影響距離超過300m以后,爆破振動對西幫邊坡穩(wěn)定性的影響可以忽略。邊坡穩(wěn)定系數(shù)與振動速度曲線的協(xié)同性較高,峰值出現(xiàn)的時刻相同,振幅滿足比例關(guān)系。

為了研究爆破振動對邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,揭示關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù),建立了考慮振動應(yīng)力的平面滑動穩(wěn)定系數(shù)計算公式。借助數(shù)值模擬分析了布沼壩露天礦西幫變形區(qū)受爆破振動影響時的穩(wěn)定系數(shù)變化規(guī)律。結(jié)果表明：邊坡穩(wěn)定系數(shù)隨著與爆源中心距離的增加呈對數(shù)規(guī)律增長,當(dāng)影響距離超過300m以后,爆破振動對西幫邊坡穩(wěn)定性的影響可以忽略。邊坡穩(wěn)定系數(shù)與振動速度曲線的協(xié)同性較高,峰值出現(xiàn)的時刻相同,振幅滿足比例關(guān)系。

露天礦邊坡巖體中如果存在著軟弱結(jié)構(gòu)面或者是軟弱夾層,就會造成邊坡的蠕動、變形,從而對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。巖體結(jié)構(gòu)面是影響邊坡穩(wěn)定性的主要因素之一,而巖體中的軟弱夾層常常會導(dǎo)致邊坡巖體處于不穩(wěn)定的狀態(tài),對露天礦場的生產(chǎn)安全與作業(yè)設(shè)備、人員的安全帶來隱患。所以,了解軟弱夾層對露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響具有重要的研究意義。

以某露天礦高陡邊坡為例,采用ansys有限元軟件對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性評價,針對a區(qū)邊坡穩(wěn)定性差且易風(fēng)化的特點,采取預(yù)應(yīng)力錨索和噴射混凝土護(hù)坡綜合加固措施,有效增強邊坡的整體穩(wěn)定性?？紤]巖體受斷層、節(jié)理面、裂隙面等軟弱結(jié)構(gòu)面以及其中的巖體結(jié)構(gòu)優(yōu)勢面等綜合影響,利用經(jīng)驗法對巖體強度參數(shù)進(jìn)行折減。為確保邊坡在采礦過程中的安全穩(wěn)定,利用ansys軟件驗算預(yù)應(yīng)力錨索加固后邊坡的穩(wěn)定性,結(jié)果顯示邊坡穩(wěn)定性系數(shù)達(dá)到規(guī)范要求,并采用gps-rtk系統(tǒng)對邊坡進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,為礦山的安全高效開采提供有效指導(dǎo)。

露天礦三維建模在邊坡穩(wěn)定性評價中的應(yīng)用——滑坡是露天礦中一種常見和重大的災(zāi)害，是影響礦山安全生產(chǎn)的重要因素，因此對露天礦邊坡穩(wěn)定性評價有重要的現(xiàn)實意義．在建立露天礦三維地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，對地質(zhì)模型進(jìn)行切割產(chǎn)生任意位置剖面；根據(jù)邊坡實時監(jiān)測數(shù)據(jù)...

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,煤礦作為我國的主要使用能源在社會生產(chǎn)中占有重要地位,而露天煤礦排土場邊坡穩(wěn)定性是施工的一個難點。本文主要探討了露天煤礦排土場邊坡地質(zhì)條件,并深入地研究了天礦排土場邊坡穩(wěn)定性。

以大平掌銅多金屬礦山為背景,利用ansys有限元軟件和強度折減法,研究了采場東部巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。該數(shù)值分析方法較好地反映出了巖質(zhì)邊坡受軟弱夾層及結(jié)構(gòu)面控制的破壞機制。通過模擬,在僅考慮在自重應(yīng)力的作用下,得出邊坡安全系數(shù)為1.0~1.05,說明邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài),需及時進(jìn)行加固處理。

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)工程的增加，對礦產(chǎn)品的需求日益加大，非煤礦山開采是礦產(chǎn)品供給的主要環(huán)節(jié)之一，而露天礦山的邊坡管理是礦山開采過程中一項重要環(huán)節(jié),影響到作業(yè)人員的生命安全和開采工作的順利進(jìn)行，有必要其相關(guān)技術(shù)方法展開深入研究與探討，并采取最優(yōu)化的實施措施，達(dá)到事半功倍效果。本文分析了露天礦山邊坡出現(xiàn)滑坡的類型以及危害，探討了邊坡穩(wěn)定性預(yù)測方法，研究了露天礦山邊坡滑坡體的治理以及治理技術(shù)。望該課題的研究，對相關(guān)工作的實踐能夠起到借鑒與參考作用。