基于FLAC3D的井工开采条件下露天矿边坡稳定性分析

发布时间：2020-04-03 06:25

【摘要】：伴随着我国的煤炭需求的不断提升,国内多数露天矿的露天开采已进入深度开采或者转为井工开采,所形成的露天矿边坡的高度和面积也不断的在增大,一旦边坡失稳,所造成的损失及其严重,因此露天矿边坡的稳定性分析对露天矿生产安全至关重要。本文基于强度折减法,结合安家岭井工二号矿北部边坡,运用FLAC3D软件,采用摩尔-库伦本构模型,研究井工开采对露天矿边坡的影响,得出井工开采推进到何时边坡失稳以及易发生失稳的区域。本文的研究可以为安家岭井工二号的安全生产提供参考依据。本文的主要工作内容如下:1、对常见的露天矿边坡的滑动形式进行了分析,介绍了防治边坡滑动的三种方法:减少下滑力增大抗滑力的方法、增大边坡岩体强度的方法和人工加固法;2、从采煤方法、井工开采边界、井工开采方向和采空区大小与开采速度四个方面分析了井工开采下边坡失稳破坏的变形机理;3、运用FLAC3D软件,结合工程实际,建立安家岭井工二号矿北部边坡的三维模型,模拟分析了在重力影响下边坡的受力以及变形情况;4、运用FLAC3D软件,模拟了9号煤层的开挖,并按照开挖的深度不同,将井工开采分为5个工况,分析每个工况的受力云图和位移云图,并使用强度折减法计算各个工况边坡的安全系数,通过横向的对比,得出边坡位移和受力变化趋势,确定停止开采的边界位置和易发生失稳的区域。
【图文】：

坡主要由坡顶、坡肩、坡面以及坡体构成，其结构简图如图 2-1 所坡顶坡体坡面坡角坡底坡高坡肩图 2-1 边坡的组成Figure 2-1 Composition of the slope顶与坡面相交部位称为坡肩，坡面与理想水平面交线所形成的夹角顶与坡底的高差称为坡高。天开采过程中，随着岩石被开采出来，会形成露天采场，而露天采斜坡称之为露天矿边坡，如图 2-2 所示。

河北工程大学硕士学位论文坡滑坡的形式可以分为三种，分别为岩崩、倾倒和岩落[40-41]。陡边坡处的岩土体受到重力的作用下，突然地离开坡体，快速的塌前进堆积在坡脚的自然现象称为岩崩，如图 2-4 所示。岩崩这在露天矿边坡坡顶岩体缝隙较大的地方，，当在雨水的作用下，雨裂缝，使岩体之间的凝聚力减弱或者由于风化侵蚀的作用下，岩，岩体发生松动，从而引起岩崩。虽然露天矿边坡发生岩崩的规的岩体体积较小，但是由于露天矿边坡规模巨大，而且边坡的高米，所以岩崩对露天矿生产造成潜在的威胁。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD824.7

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本文编号：2613056