露天煤礦深部煤層開采邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的利用也達(dá)到了一個(gè)新的高度，在各種礦產(chǎn)資源的開采中又以煤礦的開采力度最大。如此規(guī)模的開采力度雖然助推了當(dāng)前一個(gè)時(shí)期的經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，在這樣的背景下，為了取得預(yù)期的開采量各大礦勢(shì)必就會(huì)增加對(duì)原有礦區(qū)的開采力度，其最為顯著的結(jié)果就是各大露天礦的開采深度越來越深、規(guī)模逐漸增加。這一點(diǎn)可以從一些礦在投產(chǎn)之初和現(xiàn)如今的礦區(qū)規(guī)模的對(duì)比過程中分析得出。
　　以煤礦為例，我國(guó)的很多著名礦都是采用露天礦的開采模式，這

2、些礦在自身的占地規(guī)模以及開采力度方面都十分龐大，而隨著自身規(guī)模的逐漸膨脹，很多礦區(qū)的邊坡高度也都有了顯著的提升。而對(duì)于露天礦而言，隨著開采深度的逐漸增加，其含量也會(huì)遞減，這樣就造成了邊坡高度的快速增長(zhǎng)，直到最后邊坡的規(guī)模和高度大大超出預(yù)期。在這樣的背景下，盡管一些礦還有開采價(jià)值，但是高聳的邊坡大大增加了再次開采的難度和危險(xiǎn)性，如何權(quán)衡邊坡高度與再次開采之間也就成為了一個(gè)互相矛盾的命題。基于此，關(guān)于露天礦邊坡的研究也就逐漸被擺上了研究的重

3、點(diǎn)層面。本文針對(duì)露天煤礦深部煤層開采邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行研究，提出了有針對(duì)性的防治措施及建議。對(duì)露天礦安全生產(chǎn)具有重要的意義。
　　由于離散元法對(duì)于處理和分析大變形問題具有很大的優(yōu)勢(shì)。因此，本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下工作：
　　1）對(duì)離散元法、極限平衡分析方法及FLAC3D數(shù)值模擬的方法的原理進(jìn)行了介紹，包括基本原理、材料模型與主要計(jì)算參數(shù)的確定；能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況建立工程地質(zhì)模型，并運(yùn)用極限平衡分析方法進(jìn)行了邊

4、坡穩(wěn)定性的驗(yàn)算。能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況運(yùn)用FLAC3D數(shù)值模擬的方法進(jìn)行邊坡變形破壞機(jī)理與失穩(wěn)模式判定。
　　2）對(duì)3DEC軟件進(jìn)行了介紹，并根據(jù)一個(gè)具體的邊坡工程實(shí)例，建立了相應(yīng)的穩(wěn)定性分析模型，對(duì)模型進(jìn)行了靜力計(jì)算和分析，對(duì)時(shí)效邊坡穩(wěn)定性以及邊坡變形破壞的控制作用進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，并進(jìn)行防護(hù)處理。
　　3）對(duì)邊坡防護(hù)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，根據(jù)之前的分析結(jié)果，得出邊坡最有可能發(fā)生破壞的位置，選用削坡減載、預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁、壓力