高陡山区露天转地下开采边坡稳定性研究

论文摘要

在露天转地下开采过程中,原岩应力平衡状态的破坏,使边坡和一定范围内的地表产生位移变化,这种变化一般分为整体和局部两种,整体位移变化表现为:附近地表的水平移动和下沉;局部位移变化表现为:边坡岩体的崩塌和滚落。为了保障作业正常进行,保护作业人员与设备、以及矿产资源与地表环境,对边坡稳定性分析和预测以及根据分析结果实施合理的安全防护势在必行。本文以四川会东铅锌矿露天边坡为研究对象,针对露天转地下开采过程中边坡稳定问题展开一系列研究。首先,搜集并总结会东矿边坡变形观测数据,建立露天西边坡变形数学模型,采用遗传程序设计理论对边坡整体稳定性进行预测,并对照已有的观测数据,证明了该方法有很好的预测精度。其次,对边坡局部崩塌失稳进行分析,确定可能发生岩崩的区域为西边坡北侧松散岩组及北边坡F15以西;应用概率统计原理对典型断面岩崩落石的滚落过程进行二维模拟,确定落石的影响范围在60～80m,弹跳高度及滚落过程中动能较小,这些计算结果,为岩崩的防治提供可靠的依据;最后根据上述失稳分析结果,提出各典型工点的防护措施,并采用力学分析方法对防护的可靠性和合理性进行分析以确定其可行性。论文结合计算机智能分析预测与模拟技术和现代分析方法来进行边坡稳定性研究,在一定程度上体现了岩体工程处理方法应用的趋势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究的现状
• 1.2.1 地表移动的研究
• 1.2.2 边坡稳定性的研究
• 1.2.3 边坡落石及其防护措施的研究
• 1.3 论文研究的主要内容与方法
• 第二章 基于遗传程序设计的边坡移动规律研究
• 2.1 矿山概况
• 2.1.1 矿区自然地理状况
• 2.1.2 矿山边坡地质
• 2.1.3 地震与区域稳定性
• 2.1.4 矿山开采情况
• 2.2 矿山采动的分析
• 2.2.1 开采移动的形式
• 2.2.2 开采移动的影响因素
• 2.2.3 开采移动的范围
• 2.3 遗传程序设计原理
• 2.3.1 遗传程序设计的基本原理
• 2.3.2 遗传程序设计的数学理论
• 2.3.3 遗传程序设计的计算步骤
• 2.4 监测数据处理
• 2.4.1 检测点布置
• 2.4.2 监测数据的预处理
• 2.5 露天边坡稳定性预测
• 2.5.1 控制参数的设置
• 2.5.2 预测结果与分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 地下开采诱发边坡岩崩的分析与模拟
• 3.1 区域地质条件
• 3.1.1 矿区地层岩性
• 3.1.2 矿山地质构造
• 3.1.3 露天转地下开采技术特点
• 3.2 岩质边坡崩塌分析
• 3.2.1 崩塌发生机理及区域
• 3.2.2 崩塌的地质类型
• 3.3 边坡岩体崩落模拟
• 3.3.1 理论模型
• 3.3.2 模拟过程
• 3.3.3 结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 边坡稳定的控制与防护
• 4.1 岩崩的防护
• 4.1.1 防护原理与措施
• 4.1.2 典型工点的治理
• 4.2 采动防护
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 主要结论和成果
• 5.2 缺点和不足之处
• 5.3 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的成果