基于离散单元强度折减法的矿山顺层高边坡稳定性研究
发布时间：2021-04-13 04:01
伴随着改革开放以来中国经济的持续高速发展,能源、资源、交通、以及城市建设等工程领域的发展得到了极大的刺激。目前,国内大量的工程项目也带来了相应的工程安全问题。尤其是我国大中型露天矿山众多,规模宏大,设计最终边坡高度一般为300m-500m,且有不断加高加陡的趋势,其稳定性和可靠性直接影响着工程质量与安全,一旦发生安全事故,往往会带来巨大的财产损失与大量的人员伤亡。因此,对矿山边坡的稳定性研究意义非常重大。矿山边坡的失稳,往往是在一定的地质条件下,由于开挖或者降雨等外界因素的影响,原有的平衡条件被打破所导致的,失稳的岩土体在重力作用下沿着某个面产生下滑,形成滑坡。如果对矿山稳定性研究不足,容易造成矿山的不合理开采,进而导致地质灾害的发生。本文结合导师的横向项目-“四川金顶（集团）股份有限公司黄山石灰石矿山800万吨/年技改工程终了边坡稳定性论证与优化研究”进行研究。黄山石灰石矿山现有产能260万吨/年,需技改扩能至800万吨/年,依据设计开挖方案,采用离散单元强度折减方法对矿山稳定性进行分析,阐述边坡的变形和破坏机制,论证设计方案安全可行性,以保障矿山的安全生产能够持续进行。采用离散单元...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 研究目的及意义
§1.2 国内外顺层矿山高边坡稳定性研究现状
1.2.1 露天矿山高陡边坡稳定性研究现状
1.2.2 顺层边坡工程研究现状
1.2.3 颗粒流离散单元方法研究现状
§1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 颗粒流理论及方法
§2.1 颗粒流理论简介
2.1.1 颗粒流的几点基本理论假设
2d的特点"> 2.1.2 颗粒流PFC2d的特点
2.1.3 颗粒流模型计算分析步骤
§2.2 颗粒流基本理论
2.2.1 颗粒流物理模型
2.2.2 物理方程—力与位移的关系
2.2.3 运动方程,即牛顿第二运动定律
2.2.4 计算方法—动态松弛法
2d的接触本构模型"> §2.3 颗粒流PFC2d的接触本构模型
2.3.1 接触刚度模型
2.3.2 滑动模型
2.3.3 粘结模型
第三章 工程地质条件
§3.1 矿区自然地理及气象水文条件
3.1.1 位置与交通
3.1.2 地形地貌
3.1.3 矿区气象与水文条件
3.1.4 矿区地震烈度
§3.2 矿区工程地质背景与分析
3.2.1 矿区地层岩性
3.2.2 矿区地质构造
3.2.3 岩溶分布
§3.3 矿山初步设计方案
§3.4 本章小结
第四章 矿山岩石室内试验数值模拟分析
§4.1 软弱夹层直剪试验颗粒流数值模拟研究
4.1.1 节理直剪试验过程
4.1.2 宏观力学特性分析
4.1.3 细观特性分析
4.1.4 结构面上应力分析
4.1.5 直剪试验模拟小结
§4.2 灰岩双轴压缩试验模拟研究
4.2.1 灰岩双轴压缩试验的实现
4.2.2 BPM模型模拟与室内试验宏观对比分析
4.2.3 灰岩压缩过程中微裂纹破裂演化规律
4.2.4 灰岩压缩过程中能量耗散规律
4.2.5 三轴压缩试验小结
第五章 矿区边坡开挖模拟与基于强度折减的稳定性分析
§5.1 计算模型建立与初始应力平衡
5.1.1 模型简化
5.1.2 模拟方案
5.1.3 边坡颗粒流数值模型建立与参数选取
5.1.4 自然边坡初始平衡
§5.2 边坡开挖模拟分析
§5.3 基于颗粒流离散单元强度折减的稳定性分析
5.3.1 颗粒流强度折减法的安全系数的定义
5.3.2 颗粒流边坡模型失稳判据
5.3.3 参数折减模拟分析
§5.4 本章小结
第六章 结论与展望
§6.1 结论
§6.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3134576
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
§1.1 研究目的及意义
§1.2 国内外顺层矿山高边坡稳定性研究现状
1.2.1 露天矿山高陡边坡稳定性研究现状
1.2.2 顺层边坡工程研究现状
1.2.3 颗粒流离散单元方法研究现状
§1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 颗粒流理论及方法
§2.1 颗粒流理论简介
2.1.1 颗粒流的几点基本理论假设
2d的特点"> 2.1.2 颗粒流PFC2d的特点
2.1.3 颗粒流模型计算分析步骤
§2.2 颗粒流基本理论
2.2.1 颗粒流物理模型
2.2.2 物理方程—力与位移的关系
2.2.3 运动方程,即牛顿第二运动定律
2.2.4 计算方法—动态松弛法
2d的接触本构模型"> §2.3 颗粒流PFC2d的接触本构模型
2.3.1 接触刚度模型
2.3.2 滑动模型
2.3.3 粘结模型
第三章 工程地质条件
§3.1 矿区自然地理及气象水文条件
3.1.1 位置与交通
3.1.2 地形地貌
3.1.3 矿区气象与水文条件
3.1.4 矿区地震烈度
§3.2 矿区工程地质背景与分析
3.2.1 矿区地层岩性
3.2.2 矿区地质构造
3.2.3 岩溶分布
§3.3 矿山初步设计方案
§3.4 本章小结
第四章 矿山岩石室内试验数值模拟分析
§4.1 软弱夹层直剪试验颗粒流数值模拟研究
4.1.1 节理直剪试验过程
4.1.2 宏观力学特性分析
4.1.3 细观特性分析
4.1.4 结构面上应力分析
4.1.5 直剪试验模拟小结
§4.2 灰岩双轴压缩试验模拟研究
4.2.1 灰岩双轴压缩试验的实现
4.2.2 BPM模型模拟与室内试验宏观对比分析
4.2.3 灰岩压缩过程中微裂纹破裂演化规律
4.2.4 灰岩压缩过程中能量耗散规律
4.2.5 三轴压缩试验小结
第五章 矿区边坡开挖模拟与基于强度折减的稳定性分析
§5.1 计算模型建立与初始应力平衡
5.1.1 模型简化
5.1.2 模拟方案
5.1.3 边坡颗粒流数值模型建立与参数选取
5.1.4 自然边坡初始平衡
§5.2 边坡开挖模拟分析
§5.3 基于颗粒流离散单元强度折减的稳定性分析
5.3.1 颗粒流强度折减法的安全系数的定义
5.3.2 颗粒流边坡模型失稳判据
5.3.3 参数折减模拟分析
§5.4 本章小结
第六章 结论与展望
§6.1 结论
§6.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3134576
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3134576.html
