發(fā)布時間：2018-02-25 15:52

  本文關(guān)鍵詞： 露天煤礦 順傾軟巖邊坡 三維極限平衡法 邊坡空間形態(tài)控制 滑坡預警模型　出處：《遼寧工程技術(shù)大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：露天煤礦順傾層狀軟巖邊坡穩(wěn)定性及其控制是露天開采領域亟待解決的技術(shù)難題之一。論文以白音華一號露天煤礦首采區(qū)南幫為工程背景,綜合運用現(xiàn)場調(diào)研、實驗室試驗、理論分析、極限平衡理論、基于連續(xù)介質(zhì)力學的離散元數(shù)值模擬等手段和方法,對順傾層狀軟巖邊坡變形破壞機制、三維穩(wěn)定性計算方法、穩(wěn)定性的三維效應與控制技術(shù)等問題進行了深入系統(tǒng)的研究。從控制邊坡弱層暴露長度和時間、有效提高邊坡穩(wěn)定性的角度出發(fā),提出了有利于露天煤礦順傾層狀軟巖邊坡穩(wěn)定的橫采內(nèi)排追蹤壓幫控制開采技術(shù)。基于對邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征及潛在滑體空間幾何形態(tài)的認識,建立了順傾層狀軟巖邊坡三維滑體的簡化力學模型,基于極限平衡理論,通過幾何分析與力學分析,推導獲得了一種新的順傾層狀軟巖邊坡三維穩(wěn)定性計算方法。應用該方法與數(shù)值模擬相結(jié)合,對比分析了不同開挖工程位置、空間形態(tài)條件下順傾層狀邊坡的穩(wěn)定性變化規(guī)律,確定了白音華一號露天煤礦首采區(qū)南幫邊坡的弱層允許暴露長度與允許坡角,進而確定了實施橫采內(nèi)排追蹤壓幫控制開采技術(shù)過程中的邊坡空間形態(tài)與參數(shù)；通過對比分析不同降深與清幫位置時的邊坡位移、應力分布與演化特征,揭示了多個弱層對邊坡變形與穩(wěn)定性的疊加效應及清幫減載對邊坡穩(wěn)定性的影響。在分析各種監(jiān)測系統(tǒng)適用性的基礎上,制定了邊坡監(jiān)測方案；基于對典型滑坡過程中位移演化特征的認識,提出了位移加速度分級預警模型。
[Abstract]:The stability and control of bedding soft rock slope in opencast coal mine is one of the technical problems to be solved urgently in the field of open pit mining. This paper takes the south side of the first mining area of Baiyinhua No. 1 opencast coal mine as the engineering background, synthetically applies field investigation and laboratory test. Theoretical analysis, limit equilibrium theory, discrete element numerical simulation based on continuum mechanics and other means and methods are used to calculate the deformation and failure mechanism of bedding soft rock slope and the three-dimensional stability calculation method. The three dimensional effect and control technology of slope stability are studied in depth and systematically. From the angle of controlling the length and time of weak layer exposure, the slope stability can be improved effectively. In this paper, the authors put forward the technique of horizontal mining with tracing pressure and slope control which is favorable to the stability of bedding soft rock slope in opencast coal mine. Based on the understanding of the geological structure characteristics of slope and the spatial geometry of potential sliding body, In this paper, a simplified mechanical model of three dimensional sliding body of bedding soft rock slope is established. Based on the limit equilibrium theory, geometric analysis and mechanical analysis are carried out. A new three-dimensional stability calculation method for downdip layered soft rock slope is derived, which is combined with numerical simulation to compare and analyze the stability variation law of downdip layered slope under different excavation positions and spatial forms. The allowable exposure length and allowable slope angle of the south side slope in the first mining area of Baiyinhua No. 1 opencast coal mine are determined. By comparing and analyzing the displacement, stress distribution and evolution characteristics of slope with different depth reduction and clear slope position, The superposition effect of several weak layers on slope deformation and stability and the influence of clear slope load reduction on slope stability are revealed. Based on the analysis of the applicability of various monitoring systems, the slope monitoring scheme is established. Based on the understanding of the characteristics of displacement evolution in the process of typical landslide, a displacement acceleration classification early warning model is proposed.
【學位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD824

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本文編號：1534185