地下工程开挖对边坡稳定性影响的评价

发布时间：2017-03-24 07:11

  本文关键词：地下工程开挖对边坡稳定性影响的评价，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地下工程开挖诱发边坡失稳的问题是岩土工程领域研究的热点问题之一,本文针对地下工程开挖对上覆岩体的变形影响规律进行了系统模拟研究,结合紫金山金铜矿露井联采工程实例,分别探讨了采空区不同处理方法以及不同开采时序条件下边坡岩体的滑移机制及其变形规律。针对露天采场危险区域边坡体进行了稳定性分析,并设计减载措施。主要研究内容和成果如下。(1)依托紫金山金铜矿露井联采工程,考虑采区崩落和充填两种开采方法,利用有限差分计算软件FLAC3D建立仿真模型,研究露井联采条件下各阶段边坡岩体的破坏形式与变形特点,得出采用充填法处理采空区时,边坡岩体局部将产生滑坡破坏,需要采取相应的治理措施。(2)通过露天与地下同期开采条件下边坡岩体变形规律的分析与研究,提出紫金山金铜矿边坡岩体变形带划分方法,将露井联采条件下的地下采区覆岩体从上至下依次划分为滑移带、下沉弯曲带、裂隙带、冒落带,并确定各变形带的高度计算公式。(3)基于不同开采时序,对紫金山金铜矿进行数值模拟分析,揭示了不同开采时序对采空区上覆岩体变形的影响机制及其对边坡稳定性的影响特点,根据岩体的变形特点和沉降位移对比,提出有利于边坡稳定的开采控制措施和技术方案。(4)根据紫金山金铜矿地质构造分布等影响因素,针对露井联采条件下边坡稳定性问题,应用滑移场理论,得出在开采不同阶段边坡稳定性系数以及危险滑移面,对露井联采情况下边坡体的稳定性进行了分析,并综合数值模拟结果,提出了治理边坡失稳的减载措施。
【关键词】：露井联采 开采时序 岩体变形规律 边坡稳定性 边坡治理
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景和意义8
• 1.1.1 课题研究背景8
• 1.1.2 课题研究意义8
• 1.2 国内外研究现状8-13
• 1.2.1 露井联采研究现状9-10
• 1.2.2 边坡稳定性数值计算方法10-13
• 1.3 目前存在的主要问题及发展方向13-14
• 1.3.1 目前存在主要问题13
• 1.3.2 发展方向13-14
• 1.4 研究内容及技术路线14-15
• 1.4.1 论文的主要研究内容14
• 1.4.2 研究技术路线14-15
• 第二章 露井同期开采作用下边坡岩体变形规律的研究15-56
• 2.1 紫金山金铜矿工程概况15-19
• 2.1.1 工程地质状况15-18
• 2.1.2 岩石力学参数18-19
• 2.2 露井同期开采三维数值模型的建立19-26
• 2.2.1 FLAC3D基本原理19-21
• 2.2.2 模拟模型的建立21-23
• 2.2.3 开采模型的建立23-26
• 2.3 地下采区不同开采方法对边坡稳定性影响的研究26-46
• 2.3.1 崩落法开采对边坡稳定性影响的数值模拟分析26-36
• 2.3.2 充填法开采对边坡稳定性影响的数值模拟分析36-46
• 2.4 露井同期开采作用下边坡岩体移动规律的研究46-54
• 2.4.1 露井同期开采作用下扰动叠加区域位移变化规律的分析49-51
• 2.4.2 露井同期开采作用下边坡岩体的变形与破坏模式51-53
• 2.4.3 地下开采覆岩变形带高度的计算方法53-54
• 2.5 本章总结54-56
• 第三章 不同开采时序对边坡稳定性影响及其优化方案分析56-81
• 3.1 基于不同开采时序三维数值模型的建立56-58
• 3.1.1 模拟模型的建立56
• 3.1.2 开采方案设计56-58
• 3.2 不同开采时序对边坡岩体影响特点分析58-80
• 3.2.2 不同开采时序对边坡地表岩体影响特点的分析58-77
• 3.2.3 不同开采时序对不同空间岩体变形影响特点的分析77-80
• 3.3 本章总结80-81
• 第四章 紫金山金铜矿边坡稳定性分析81-89
• 4.1 边坡危险滑移面搜寻原理81-85
• 4.1.1 边坡稳定性计算基本原理81-83
• 4.1.2 临界滑移场模拟原理83-85
• 4.2 紫金山采区边坡稳定性评价85-88
• 4.2.1 采区边坡几何参数85
• 4.2.2 边坡危险滑移面搜寻及稳定性系数计算85-88
• 4.3 本章总结88-89
• 第五章 露井同期开采作用下边坡失稳治理方案设计89-99
• 5.1 边坡治理主要设计方法89-90
• 5.1.1 矿山边坡设计方法89
• 5.1.2 边坡治理方式89-90
• 5.2 边坡减载措施设计90-98
• 5.2.1 边坡减载方案一90-91
• 5.2.2 边坡减载方案二91-93
• 5.2.3 边坡减载方案三93-94
• 5.2.4 边坡减载方案四94-96
• 5.2.5 边坡减载方案五96-97
• 5.2.6 边坡减载方案效果及经济效益对比97-98
• 5.3 本章总结98-99
• 第六章 结论与展望99-101
• 6.1 主要结论99-100
• 6.2 研究展望100-101
• 参考文献101-105
• 在学期间的研究成果105-106
• 致谢106

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