矸石山风化续堆的影响因素及其稳定性分析

发布时间：2017-11-18 20:18

  本文关键词：矸石山风化续堆的影响因素及其稳定性分析

  更多相关文章： 风化矸石山 新排矸石堆体 续堆 安全系数 抗剪强度指标

【摘要】：作为煤炭开采过程中的主要废弃物,煤矸石的排放量持续增加。目前,废弃的煤矸石仅有少量被回收利用,大部分被弃置于山区或沟谷地带,形成矸石山。矸石山的形成不仅对生态环境造成污染,而且会引发地质灾害问题,甚至对人的生命财产造成威胁。论文对重庆地区煤矸石的典型堆积形态展开研究,通过现场踏勘、风化矸石与新排矸石的强度特性对比试验获得煤矸石的强度特性参数,进而利用岩土工程软件FLAC3D对重庆某矿区依山分级堆积的风化矸石山边坡稳定性进行分析,通过计算得到的边坡安全系数分析新排矸石续堆对老矸石山边坡稳定性的影响情况。为达到研究目的,主要开展了以下几方面工作:(1)通过现场调研,对重庆地区矸石山典型的堆积形态进行总结。以重庆某矿区依山分级堆积的矸石山为研究对象,通过对风化矸石与新排矸石材料的采集、筛分获得两类材料的颗粒级配特征。用烘干法测定两类材料的天然含水率、饱和含水率等。分析风化矸石材料的化学成分,并通过灼烧试验得到风化矸石材料的有机质含量。(2)通过风化矸石材料的现场直接剪切试验,获得风化矸石的强度特性参数。风化矸石以级配、含水率为控制条件,通过室内直剪试验获得不同试验条件下的强度参数;对新排矸石材料,以含水率为控制条件,获得不同含水率下的强度参数。通过室内压缩试验获得风化矸石与新排矸石在天然状态及饱和状态下不同应力阶段的压缩模量。(3)利用FLAC3D软件建立风化矸石山模型,计算天然状态及饱和状态下坡角不同的风化矸石山的边坡安全系数,对风化矸石山的自身稳定性进行分析。以坡角、高度以及堆矸范围为控制因素,计算新排矸石堆体的边坡安全系数,对新排矸石堆体的边坡稳定性进行分析。(4)在新排矸石堆体能够保证自身稳定性的情况下,利用FLAC3D软件模拟新排矸石堆体对风化矸石边坡稳定性的影响情况。计算过程中将不同坡角、高度以及堆积范围的新排矸石转化为等效荷载,分析在天然状态及饱和状态下等效荷载作用对风化矸石边坡稳定性的影响情况。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD849.5

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本文编号：1201040