某矿山排土场的散体岩土试验及其FLAC3D数值模拟

摘要

排土场的稳定性是影响矿山安全生产的重要因素之一,关系到矿山持续生产和人员生命财产的安全.为探讨排土场的安全稳定性,根据刚果(金)某排土场的工程实例,在现场进行了对散体岩土的容重、含水量、块度组成、自然安息角等参数的测试.利用现场采集的小于5 cm散体岩土样品,进行自然及饱和状态下的大型室内直剪试验.通过对室内试验数据的处理,确定了排土场散体岩土的物理力学参数;采用Rhino-FLAC3D耦合技术,对排土场的现状、设计及推荐排土场堆置过程的稳定性进行三维数值模拟分析,揭示了堆置过程中岩土体的应力应变及塑性区的分布和变化规律;通过FLAC3D节点记录命令,对排土场的坡脚进行了位移记录.结果表明:该排土场整个堆置过程处于稳定状态,排土场边坡的破坏模式为"坐落式—滑移式"破坏;根据稳定性分析结果,提出了针对排土场建设过程中的建议措施,为进一步设计优化提供参考依据.