露天矿山边坡稳定性的研究——以广德县青岭页岩矿为例

摘要

露天矿边坡稳定性受多种因素的影响，不同边坡体在边坡稳定性分析中有着独自的特点。有针对性的对露天矿边坡进行合理有效的分析评价，有利于保障矿区生产活动的安全有序进行，有效的节约矿产开采成本，以达到良好的经济效益。广德县青岭页岩矿由于经过多年的开采，边坡的安全形势已经十分严峻，本文根据广德县青岭页岩矿的现状来展开研究，通过对矿区的地质勘察，对矿区边坡结构面的调查获取了前期的基础性的资料，并通过矿区的现场试验取得了岩体力学参数，根据Hoek-Brown准则对实验测得的边坡岩体力学相关参数进行修正。根据边坡的不同情况有针对性的进行研究分析，利用matlab软件对边坡体结构面进行统计分析绘出结构面分布直方图，得出优势结构面，利用赤平投影方法定性的对边坡稳定性进行分析，对Ⅰ区边坡采用弹性板理论进行溃屈分析与数值模拟分析，取得了很好的效果。
　　将矿区分为四个区域的边坡体来进行分类研究可知:Ⅰ区边坡体为历史遗留边坡，坡体较高，为该去研究的重点边坡。基于其地质构造的特点采用了弹性板理论进行溃屈分析与数值模拟的方法，得出边坡在正常工况下处于极限平衡状态，地震和暴雨工况下，有可能发生滑移-弯曲破坏的结论;Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅵ区运用赤平投影方法得出边坡边坡发生楔体滑动的可能性较小，但Ⅰ区边坡在暴雨工况下需要引起重视;对于Ⅵ区可能产生局部楔体滑动的结论，并根据各区域边坡的稳定性情况给出了建议。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 选题的依据及研究意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容与方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法与技术路线图

1．4 主要工作量

2．青岭矿区概况及工程地质条件

2．2 自然环境概况

2．3．1 地层与构造

2．3．2 矿区水文地质概况

2．3．3 矿区边坡工程地质概况

2．4 矿山开采方式及现状

3．矿山边坡稳定性分析计算

3．1 影响边坡稳定性因素

3．1．1 工程地质因素

3．1．2 水文地质因素

3．1．3 采矿活动因素

3．2 矿区边坡岩体结构面调查统计及分析

3．2．1 结构面调查统计

3．2．2 岩体结构类型及岩体完整程度

3．3 结构面与岩体强度

3．3．1 结构面室内剪切试验

3．3．2 岩体强度

3．4 边坡破坏模式

3．4．1 边坡工程地质分区

3．4．2 矿山边坡破坏模式

3．5 边坡稳定安全系数计算

3．5．1 典型分析剖面的选定

3．5．2 计算方法和计算工况

3．5．3 允许安全系数的选取

3．5．4 计算参数

3．5．5 顺层边坡溃曲分析

3．5．6 边坡滑动安全系数求解

3．6 本章小结

4 边坡稳定性的数值分析

4．1 FLAC3D软件及强度折减法简介

4．2 边坡失稳判据

4．3 数值模型的建立

4．4 模拟结果与分析

4．4．2 模拟结果

4．5 本章小结

5．1 边坡防护原则

5．2 常用边坡防护措施

5．2．1 排水工程

5．2．2 锚固技术

5．2．3 钢筋混凝土支挡

5．2．4 削坡减载

5．2．5 生态防护

5．3 本露天矿边坡防护措施

5．3．3 Ⅳ区边坡治理建议

5．3．4 边坡的监测

5．4 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介