元宝山露天矿英金河改河采场东南帮边坡稳定性研究

摘要

元宝山露天矿采场东南帮属典型的顺倾层状边坡，在开采过程中发生过多次滑坡。为确保露天矿正常的产量接续，拟将采场中部的英金河实施改河工程，改河后的河道布设于采场东南帮和内排土场，因而对采场东南帮边坡稳定性提出了新的要求。系统研究元宝山露天矿东南帮边坡稳定性，对于实现河道安全运营、东南帮压煤安全回采以及周围设施的安全具有重要的现实意义。
　　论文在分析边坡工程地质条件的基础上，初步判定了采场东南帮的潜在滑坡模式;基于极限平衡理论，从多个弱层出露位置与形态的差异出发，提出了边坡顺倾层状边坡形态逐阶段优化方法，据此优化了各区段边坡形态，并对境界圈定后的边坡稳定性进行了验算;应用有限差分软件FLAC3D，模拟研究了东、南帮边坡在失稳时位移分布特征和变形破坏特征，揭示了滑坡机理。研究表明，采场东南帮的滑坡模式为以顺倾弱层为底界面的切层-顺层滑动;南帮24～27剖面整体稳定边坡角分别为19°、18°、14°和18°，东帮5～7剖面的稳定边坡角分别为13°、16°和19°;境界重新圈定后采场东、南帮边坡的稳定性基本满足安全要求。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 工程背景、意义及目标

1．2 国内外研究现状

1．2．1 边坡稳定性分析方法研究现状

1．2．2 顺倾层状边坡稳定性研究现状

1．2．3 边坡形态优化研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 研究方法及技术路线

2 边坡工程地质条件与变形破坏机制研究

2．1 矿区概况

2．1．1 位置与交通

2．1．2 地形地貌及气候条件

2．1．3 露天矿生产现状

2．2 工程地质条件分析

2．2．1 地层岩性

2．2．2 地质构造

2．2．3 岩体结构类型

2．2．4 弱层

2．3 水文地质条件分析

2．3．1 地表水

2．3．2 第四系含水层及隔水层

2．3．3 基岩含水层及隔水层

2．3．4 地下水控制现状

2．3．5 水文地质特性

2．4 边坡稳定性影响因素分析

2．4．1 自然因素

2．4．2 工程因素

2．4．3 时间效应

2．5 潜在滑坡模式分析

2．6 岩土体物理力学指标选取

2．7 小结

3 边坡稳定性分析与边坡形态优化设计

3．1 边坡稳定性分析方法简介

3．1．1 极限平衡理论概述

3．1．2 边坡稳定性计算方法选取

3．2 顺倾层状边坡形态优化方法研究

3．3 边坡稳定性分析与形态优化

3．3．1 安全储备系数与计算剖面选取

3．3．2 采场南帮边坡稳定性分析与参数优化

3．2．3 采场东帮边坡稳定性分析与参数优化

3．4 开采境界调整后采场东、南帮边坡稳定性验算

3．4．1 开采境界调整后南帮边坡稳定性验算

3．4．2 开采境界调整后东帮边坡稳定性验算

3．5 小结

4 边坡失稳机理数值模拟研究

4．1 FLAC3D简介

4．2 边坡失稳机理数值模拟结果与分析

4．2．1 优化设计采场东南帮数值模拟结果与分析

4．2．2 境界调整后采场东南帮数值模拟结果与分析

4．3 小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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