滑坡体下挂帮矿开采边坡安全控制策略与数值分析

论文题目: 滑坡体下挂帮矿开采边坡安全控制策略与数值分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 岩土工程

作者: 李辉

导师: 邓建辉

关键词: 挂帮矿,滑坡体,开采方案,数值分析,变形监测

文献来源: 中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 大冶铁矿象鼻山露天采区已经闭坑,境界外矿量将使用地下开采回收。为实现露天转地下的顺利过渡,矿山拟采用露天开采方式回收部分挂帮矿资源。象鼻山采区的北帮边坡历史上发生过滑坡,挂帮矿的开采是否会诱发原滑坡体的再次失稳,以及如何保障挂帮矿作业的安全,是采矿作业不可回避的问题。考虑挂帮矿开采时间短,对边坡进行大规模治理在经济上是不合理的,因此准确地预测边坡在挂帮矿开采期间的稳定性,以及在边坡不稳定或欠稳定的条件下保障采矿作业的安全是保证挂帮矿顺利开采的关键。基于此,本文提出预留部分高强度矿体作为挡墙,控制边坡变形和稳定的安全控制策略,并用三维数值分析程序FLAC-3D对其进行了论证。1、综述了露天矿山边坡稳定和挂帮矿开采技术的研究现状,分析了本课题挂帮矿的开采方式及面临的问题。根据边坡工程地质调查成果和对历史资料分析,提出了利用强度较高、完整性较好的铁矿石作为挡墙控制边坡变形,维持边坡稳定的开采方案。2、在对边坡地质条件进行简化的基础上建立了边坡稳定分析的三维模型,用FLAC-3D分析矿石挡墙的作用及不同开采顺序的影响。计算表明保留矿石挡墙的方案比不留时位移有量级的减小,塑性区范围也有显著缩小。3、借助FLAC-3D分析地下水对边坡的影响,计算表明断层破碎带受地水位的影响较明显,随着水位的不断升高,位移逐渐增大,塑性区范围不断扩展。同时也显示在适当的排水条件下,矿石挡墙能够控制边坡变形与稳定,有利于挂帮矿资源的安全回收。4、在开采期间同步进行变形监测,通过分析边坡变形监测资料,及时调整开采工艺和安全开采措施,使开采作业顺利进行。回采结束时虽然边坡变形量较大,但矿石挡土墙依然屹立,有效的阻止了大规模滑坡的发生。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 矿山边坡研究现状

1.2 挂帮矿的开采状况

1.3 课题选取及研究意义

1.4 本文的主要工作

2 象鼻山北帮边坡工程地质条件

2.1 地质历史背景

2.2 岩性与岩组

2.3 构造特征

2.4 工程岩体分级

2.5 水文地质条件

2.6 本章小结

3 边坡安全控制策略及FLAC-3D 数值分析

3.1 边坡破坏模式及控制策略

3.2 FLAC-3D 的基本原理及特点

3.3 预留矿石挡墙的作用分析

3.4 开采顺序的调整

3.5 本章小结

4 地下水对边坡稳定的影响

4.1 FLAC-3D 渗流计算原理

4.2 边坡地下水特征及其作用方式

4.3 地下水对边坡稳定影响的数值分析

4.4 本章小结

5 开采过程中边坡的变形响应

5.1 边坡监测与变形分析

5.2 方案实施效果

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 存在的问题及展望

参考文献

硕士在读期间参加科研项目与发表的论文

致谢

发布时间: 2006-12-28

参考文献

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滑坡体下挂帮矿开采边坡安全控制策略与数值分析

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