本文重點研究了內蒙古某露天礦排土場作用下采場邊坡的穩(wěn)定性。該礦區(qū)排土場位于露天采場西北部,最近距采場270米;排土場堆積高度為60米,設計排土高度為100米。目前采場采深170米,設計最終采深290米。排土場距采場較近,且隨著排土場堆積增高,對采場上部邊坡作用增大。因此分析排土場對采場邊坡的影響具有重要的工程實際意義。通過巖石力學室內試驗,FLAC3D數(shù)值模擬分析二號坑北幫高陡邊坡自身的穩(wěn)定性以及排土場對高陡邊坡的影響。首先進行現(xiàn)場邊坡巖石取樣,在室內進行巖石試驗得到巖石的力學參數(shù),并將巖石力學參數(shù)轉換成巖體力學參數(shù)。其次根據(jù)巖石力學試驗數(shù)據(jù),礦區(qū)地質資料以及排土場、采場現(xiàn)狀,應用FLAC3D數(shù)值軟件建立不同采深邊坡模型和不同高度排土場條件下邊坡模型,并進行數(shù)值計算,分析不同工況下邊坡的穩(wěn)定性。通過計算不同采深狀態(tài)下邊坡應力、位移、安全系數(shù)等參數(shù)。結果表明:在采深170m時,安全系數(shù)最大為1.89,Z軸方向位移、應力均最大,分別為0.107m,4.46Mpa,沒有塑性區(qū);在采深230m時,安全系數(shù)為1.74,最大位移來自Z軸為0.150m,最大應力也來自Z軸為5.560MPa,無塑性區(qū)... 

【文章來源】：內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

排土場現(xiàn)狀圖

內蒙古科技大學碩士學位論文-4-α——坡角圖1.3上盤廢石挖方量Q的示意圖于是當坡角從α1增加到α2時，挖方量的增量為2/)cot(cot122LHQ(式1.2）由此可見，隨著坡高的增加，加陡邊坡就成了減少廢石開挖量和運輸量、提高礦山經(jīng)濟效益的一個關鍵措施，而高陡邊坡的穩(wěn)定性就是礦山安全生產需要解決的一個非常重要的關鍵問題。但是，隨著礦坑邊坡的坡角增大，邊坡的穩(wěn)定性問題也隨之突出，特別是對于高陡邊坡，坡角小許的增加，就有可能造成邊坡穩(wěn)定性大幅度的降低，這給礦山的安全生產帶來重大隱患。在給定坡高的條件下能夠穩(wěn)定站立的邊坡究竟能陡到什么程度，這顯然取決于邊坡地層的巖性以及邊坡工程與水文地質條件、施工技術以及邊坡的服務年限等。1.5排土場的選擇和容積計算露天開采中，必須剝離礦體上覆蓋的廢石才能開采，因此，排土工作是露天開采中必不可少的一部分[6~9]。由于金屬露天礦的剝采比一般大于1，廢石的剝離量通常大于礦石的采掘量，所以排土場的占地相當大[10~12]。據(jù)統(tǒng)計，我國金屬露天礦排土場的平均占地面積約為礦山總面積的39%～55%，排土場工作人員約占全礦總人數(shù)的10%～15%，排土成本約占剝離單位成本的60%。隨著國民經(jīng)濟迅速發(fā)展，征地成本逐年增大，因此，在安全、環(huán)保的前提下增大排土場的廢石堆排量成了幾乎所有礦山的追逐目標，也是增加礦區(qū)經(jīng)濟效益重要的手段[13,14]。

內蒙古科技大學碩士學位論文-9-較為破碎，可能存在礦坑積水沿斷裂破碎帶向二號采場滲透，邊坡巖體因水的作用強度降低，對邊坡穩(wěn)定性有一定影響，在評價邊坡工程地質條件時應引起注意。2.2.2地質分區(qū)為了便于對采場邊坡巖體工程地質條件進行評價，并為進一步邊坡分區(qū)創(chuàng)造條件，以及對各邊坡分區(qū)的穩(wěn)定性做出合理的評價，首先應進行工程地質分區(qū)。工程地質分區(qū)是將所研究的范圍按其工程地質條件和評價的共同性和差異性劃分為不同的區(qū)段，不同區(qū)段上的條件是不同的，而同一區(qū)段內工程的修建和使用條件是相似的[25]。根據(jù)研究區(qū)工程地質條件的相似性、差異性、地貌單元、地形特征、地層巖性等因素,分為I、II、III、IV四個工程地質區(qū)，如圖2.1。本論文研究的主要是Ⅱ（B、C區(qū)），該區(qū)位于采場的北部邊坡，13線～23線之間。巖層為倒轉向斜的北翼，巖層傾向與邊坡傾向基本相同，傾角大于邊坡傾角。該區(qū)邊坡巖體主要由千枚巖組構成，透閃石巖組、石英片巖組在邊坡下部分布，松散巖組在邊坡頂部少量分布。該區(qū)西端15勘探線附近中上邊坡巖體中出露，產狀為傾向南，傾角65°～70°。邊坡巖體結構類型主要為薄層結構，對局部邊坡有一定的影響。圖2.1某礦二號露天礦邊坡工程地質圖總體上看，該區(qū)邊坡巖體完整性較好，巖體工程質量相對較好，但要注意邊坡可能存在順層變形破壞的可能。2.2.3邊坡巖體結構特征通常把在地質歷史過程中形成的，具有一定的巖石成分和一定的構造，并賦存于一定的地應力狀態(tài)的地質環(huán)境中的地質體，稱為巖體。巖體在形成過程中，長期經(jīng)受著建造和改造兩大地質作用，生成了各種不同類型的結構面，如斷層、節(jié)理、層理、片理等。所以巖體往往表現(xiàn)出明顯的不連續(xù)、非均質和各向異性。具有一定的構造是ⅠⅡⅣⅢ

【參考文獻】：
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本文編號：3247490