灵泉露天矿坑底残煤开采设计及边坡稳定性研究

摘要

边坡稳态监测是保障露天矿安全生产的重要工作。目前灵泉露天矿已处于即将闭坑的状态,坑下目前还有残煤6Mt,为安全、可靠地将这一部分残煤采出,需对现有系统进行修改,由于这一部分采煤处于矿坑下部,运输距离较大,为可靠、安全、经济地将残煤采出,需对目前现行的开采工艺进行改造。本文针对该露天矿的特殊情况,将原开采工艺单斗—铁道,改为单斗—汽车工艺,将工作线推进方向由倾向推进变为走向推进,充分利用卡车转弯边径小,爬坡能力高的特点,在局部小范围内形成陡帮,以配合快速内排和边坡稳定监测,达到最大限度地采出残煤。由于其开采工艺的改变,露天矿原工作帮变成非工作帮,其帮坡角度随着开采不断的增大,其边坡的稳定性需要重新的分析。考虑到其第四系由细砂、粘土和砂砾组成的地质特征,本文采用刚体极限分析法对其边坡稳定进行计算机模拟和分析并确定其有关参数,进行灵泉露天矿残煤开采设计、边坡稳定性评价,提出边坡稳定的控制措施。为相同或类似条件的矿井生产提供参考。

目录

致谢

摘要

Abstract

1. 绪论

1.1 研究背景

1.2 问题的提出

1.2.1 灵泉露天矿开采现状

1.2.2 灵泉露天矿边坡稳定性存在的问题

1.3 边坡稳定性监测发展趋势

1.4 边坡稳定性分析方法简介

1.5 技术路线

1.6 研究的目的及主要内容

2. 灵泉露天矿残煤开采设计

2.1 灵泉露天矿矿田概况

2.1.1 交通位置

2.1.2 矿区开发现状

2.2 开采境界及储量计算

2.2.1 开采境界

2.2.2 储量计算

2.3 开采程序

2.3.1 开采程序现状

2.3.2 开采程序选择

2.4 开采方法及开采参数

2.4.1 开采方法

2.4.2 开采参数

2.4.3 排土

3. 边坡工程地质、水文地质条件及分析参数的确定

3.1 边坡工程地质、水文地质条件

3.1.1 矿区地层

3.1.2 构造

3.1.3 矿山水文地质条件

3.1.4 东帮边坡涌水及疏干情况

3.2 边坡稳定分析计算参数的确定

3.2.1 岩石物理力学参数

3.2.2 岩体物理力学指标确定

4. 边坡稳定性计算模拟

4.1 边坡稳定性数值计算

4.1.1 极限平衡法基本原则

4.1.2 灵泉露天煤矿东帮边坡稳定性计算

4.2 边坡稳定性RFPA2D 数值模拟

4.2.1 RFPA2D 主要功能

4.2.2 RFPA2D 单元破坏准则

4.2.3 RFPA-SRM 中的岩土结构失稳判据

4.2.4 东帮边坡稳定性数值模拟

4.2.5 边坡稳定性数值模拟结果

5. 边坡稳定性评价与控制措施

5.1 边坡稳定性分析评价

5.2 边坡稳定性的敏感度分析

5.3 滑坡治理的必要性与防治措施

5.4 边坡稳定监测

6. 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

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