大冶铁矿东露天采场岩体结构特征与典型地段边坡稳定性分析的开题报告
露天采场内大型边缘矿开采的岩体稳定性分析

露天采场内大型边缘矿开采的岩体稳定性分析我国是露天矿开采较多的国家。
许多大型露天矿山始建于50至60年代,且当前约有80%以上的露天铁矿将进入中晚期。
随着每年以12~20m的速度开采,部分露天矿正处于转地下开采的过渡时期,主要有以下工程特点:1.露天开采接近晚期,产量下降,在地下开采投产之前必须开采替代矿体以满足选矿的需要。
而这些多为赋存条件比较复杂的矿体,大多数为露天坑内的边缘矿。
2.边缘矿或地下开采与露天开采同时进行。
3.对于复杂边缘矿开采,通常会采用稳定结构的采矿方法,留有矿柱和保安矿柱,以防止其开采对边坡稳定性的影响。
那么,面临的主要问题有:1.矿柱的稳定性分析。
2.由矿体采动造成应力场扰动的边坡稳定性分析。
3.塌陷区范围的确定。
本文以峨口铁矿南西西边缘矿为工程背景,采用块体理论、矢量和法以及扩展有限元法对上述三个问题进行了系统研究,核心内容如下:。
1.基于三维节理裂隙网络进行矿柱的几何稳定性和力学稳定性分析:(1)总结了目前关键块体搜索的两种主流方法,并分析了二者的优缺点。
本文将二种方法结合起来,即采用砍树法找到矿柱开采自由面上的所有闭合环路,以每个闭合环路为基本单元生成闭合环路子区域,将组成该闭合环路的第一类节理和相关节理视为无限大平面切割此子区域,找到闭合环路相对应的块体。
该方法既不需对复杂块体进行繁杂的判断,且避免了因视节理为无限大平面切割研究区域生成大量的块体从而造成计算量巨大,亦可以简单地实现凹面体的搜索。
(2)分析了矿柱的岩体结构特征,认为矿柱与节理裂隙是同尺度的,不能简单地将矿柱岩体视为连续介质。
将节理视为无限大平面,切割矿柱区域,生成具有凸性的子块体,而后进行子块体拼装,由此生成的块体能够准确地反应矿柱节理裂隙统计特征,随后将其导入3DEC中进行块体力学分析,避免3DEC自身生成块体须将节理视为无限大切割已有块体的局限性。
当节理数目较多时,可将研究区域等分成一系列子区域,相应的节理切割和块体拼装都在子区域中进行,然后将子区域组装在一起完成研究区域块体的重构,能够有效降低计算量。
露天采矿学露天矿边坡稳定性分析与维护

露天采矿学露天矿边坡稳定性分析与维护概述露天矿边坡与其他岩土工程边坡相比具有如下特点:)露天矿边坡的规模较大边坡高度一般为~m最高可达~m边坡走向延伸可达数公里因而边坡揭露地层多边坡各部分的地质条件差异大变化复杂。
)露天矿边坡一般不维护故易受风化作用的影响。
)露天矿场频繁的爆破作业和车辆运行使边坡经常受到动荷载的作用。
同时随着采掘、运输及其他设备日益大型化边坡台阶的负荷有日益增大的趋势。
)露天矿的最终边坡由上至下逐渐形成上部边坡服务期长下部边坡服务期则相对较短。
)露天矿边坡的不同地段要求有不同的稳定程度。
边坡上部地表有重要建筑物不允许变形时要求的稳定程度高。
边坡上有站场、运输线路下部有采矿作业时要求的稳定程度较高。
对生产影响不大的地段稳定程度可要求低一些。
露天矿边坡稳定性分析与维护涉及岩体工程地质、岩体力学性质试验、边坡稳定性分析与计算、边坡治理和监测、维护等工作。
影响露天矿边坡稳定性的主要因素和边坡破坏形式影响露天矿边坡稳定性的主要因素影响露天矿边坡稳定的因素较多其中岩体的岩石组成、岩体构造和地下水是最主要的因素此外爆破和地震、边坡形状等也有一定影响。
现将其主要影响因素介绍如下:)岩石的组成岩石的矿物成分和结构构造对岩石的工程地质性质起主要作用通常强度高的岩石边坡稳定性也高片理、层理发育的岩石边坡稳定性相对较差。
)岩体结构边坡岩体的破坏主要受岩体中不连续面(结构面)的控制。
影响边坡稳定的岩体结构因素主要包括下列几方面:结构面的倾向和倾角一般来说同向缓倾边坡(结构面倾向和边坡坡面倾向一致倾角小于坡角)的稳定性较反向坡差。
同向缓倾坡中岩层倾角愈陡稳定性愈差水平岩层稳定性较好。
结构面的走向当倾向不利的结构面走向和坡面平行时整个坡面都具有临空自由滑动的条件对边坡的稳定不利。
结构面走向与坡面走向夹角愈大对边坡的稳定愈有利。
结构面的组数和数量当边坡受多组相交的结构面切割时整个边坡岩体自由变形的余地大切割面、滑动面和临空面多易于形成滑动的块体而且为地下水活动提供了较好的条件对边坡稳定不利。
露天矿排土场边坡稳定性分析与评价

露天矿排土场边坡稳定性分析与评价摘要对边坡稳定性的分析是土木工程学科中的一项重要研究课题,分析的方法也包含多种。
本文在对边坡稳定性分析的基础之上,对各种工况下露头矿排土场边坡的稳定性进行分析和评价,旨在为排土场边坡的综合管理提供可参考的依据。
关键词露头矿;排土场;边坡稳定性;分析;评价露天矿排土场边坡因为地形地貌和地质结构的原因,加上自然灾害的影响,很容易发生危险性较大的地质灾害。
随着对矿产资源的开发,露头开采的不断进行,使露天矿排土场的边坡日渐高陡,对于边坡稳定性的重视度逐渐提高,边坡稳定性的分析研究成为了岩土工程和土木工程学科方面专家普遍关心的重要课题。
对于排土场边坡稳定性的分析,国内外已经有多种方法,在实际应用中被广泛的使用和推广。
排土场的边坡同岩质边坡比较起来本质上有很大的区别,同其它的自然坡体也有很大的差异,符合自身条件特点的稳定性分析方法还有待于开发和发展。
排土场边坡出现滑坡等灾害情况受多方面的不确定因素的影响,所以传统的稳定性分析方法结果的准确度也不够理想。
目前对露天矿排土场边坡稳定性的分析方法都建立在假设的基础之上,其分析结果有明显的误差存在。
本文针对这个问题,以实际工程为分析基础,将多种分析方法结合,整理出关于排土场边坡稳定性分析的更加适合的方法,以便于在实际的工作中加以应用。
1排土场边坡稳定性影响因素及滑坡的主要模式1.1 排土场边坡稳定性的影响因素露天矿排土场边坡的稳定性受多方面因素的影响,归纳起来可分为外在因素和内在因素两大类型。
外在影响因素主要包括水、工程以及外部振动等因素的影响作用;内在因素主要包括边坡的土质、结构以及地应力等影响作用。
外在因素的变化要比内在因素快很多,但是外在因素对边坡稳定性的破坏要通过内在因素来发挥作用,也就是说只用内在因素和外在因素两方面相结合发挥综合作用,才导致排土场边坡发生变形乃至破坏。
1.2 排土场边坡滑坡的主要模式排土场边坡滑坡主要有以下三种模式:1)边坡内部滑坡。
边坡稳定性分析报告

边坡稳定性分析报告
1、边坡稳定性分析:
K s =(γv cosθtgφ+ Ac)/γv sinθ式中γ为岩土体的重度; c为结构面凝聚力; φ为结构面内摩擦角; A为结构面面积; v为岩土体积; θ为结构面倾角。
由于本工程边坡为折线边坡,故对边坡分为两段边坡(1:1.5边坡为边坡一,1:2边坡为边坡二)进行分析,详见图1-1;
边坡一:K s =(γv cosθtgφ+ Ac)/γv sinθ
=(1.21*19*0.83*0.364+1.21*15)/(19*1.21*0.555)=1.97>1
边坡二:K s =(γv cosθtgφ+ Ac)/γv sinθ
=(1.21*19*0.894*0.364+23.2*15)/(19*23.2*0.447)=2.49>1
两个边坡稳定系数都大于1,但未考虑开挖过程中机械扰动、降雨及边坡透水对边坡稳定性的影响因此对理论计算得到的安全系数应进行修正, 如表1。
表1稳定性安全系数修正表
2、主动土压力计算
Ea=φc*r*h2Ka/2
=357.22KN
Φc=1.2,由于挖方高度大于8m,Φc=1.2。
r=19KN/m3,h=8m,Ka=tg2(45-φ/2)
3、备注
本验算未考虑上部行车荷载,尽管验算边坡稳定性符合要求但在施工过程中应该在边坡埋设位移观测桩,每天按一定频率进行观测。
位移观测埋设如下:距离开挖断面外6-10m埋设,每个断面埋设3根。
在施工过程中如发现位移量超出规定范围应立即停止施工对边坡进行防护作业,边坡防护可采用钢花管深层注浆处理。
探讨露天矿边坡稳定性的研究

探讨露天矿边坡稳定性的研究1. 引言1.1 研究背景露天矿是一种广泛应用于矿业开采中的开采方式,其主要特点是矿体露天暴露在地表,设备和人员直接在露天作业台面上进行开采作业。
随着矿山深度的逐渐加大和开采规模的不断扩大,露天矿边坡稳定性成为矿山安全和生产的重要问题。
矿山边坡稳定性不仅关系到矿山生产的安全和稳定,还直接影响着矿山的经济效益和环境保护。
矿山边坡稳定性问题主要表现为边坡塌方、滑坡、岩爆、滚落、崩塌等现象,这些问题严重威胁着矿山的安全生产和周边环境的安宁。
对露天矿边坡稳定性进行深入研究,探讨引起边坡稳定性问题的原因以及如何有效地预防和治理这些问题,对于提高矿山开采的安全性、高效性和可持续性具有重要意义。
本文将就露天矿边坡稳定性进行系统分析和研究,以期为相关领域的研究和实践提供一定的参考和指导。
1.2 研究意义露天矿边坡稳定性是露天矿工程中的重要问题,对于保障矿山生产和人员安全具有重要意义。
研究露天矿边坡稳定性的意义主要体现在以下几个方面:露天矿边坡稳定性直接关系到矿山生产的顺利进行。
如果边坡不稳定,容易导致边坡滑坡、坍塌等灾害,影响矿山设备和生产线的正常运转,进而影响矿山的生产效率和经济效益。
研究露天矿边坡稳定性可以为矿山的规划和设计提供科学依据。
通过对边坡稳定性的分析和评估,可以确定边坡的最佳设计参数,提高边坡的稳定性和安全性,从而减少工程施工和维护成本,提高矿山的投资回报率。
研究露天矿边坡稳定性还可以为地质灾害的预防和治理提供参考。
通过深入研究露天矿边坡稳定性的影响因素和机理,可以制定相应的治理措施,减少地质灾害发生的概率,保障矿山和周边环境的安全。
研究露天矿边坡稳定性对于提高矿山生产效率、保障人员安全、降低地质灾害风险具有重要意义,具有广阔的应用前景和重要的社会意义。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨露天矿边坡的稳定性问题,进一步完善现有的矿山工程设计理论,提高矿山工程施工的安全性和效率。
探讨露天矿边坡稳定性的研究

探讨露天矿边坡稳定性的研究近年来,随着流程工业的不断发展,露天矿的开采也得到了很大的发展,但是由于采矿过程中会对地层造成不可逆转的影响,导致了矿山填埋物和矿山边坡稳定性的下降,这也给矿山的安全稳定性带来了很大的挑战。
矿山边坡稳定是矿山安全的重要保证,要保证矿山边坡稳定,就需要对矿山边坡进行深入研究和探讨。
本文将介绍露天矿边坡稳定性研究的目的、方法和应用。
1、研究目的露天矿边坡稳定性研究的主要目的是探讨如何有效地降低矿山边坡的滑坡、落石和岩屑等灾害的风险,保障矿山的安全稳定。
同时,还需要对边坡稳定性影响因素进行深入研究,寻找边坡稳定的方法和措施,为矿山的合理开采提供技术支持和理论指导。
2、研究方法露天矿边坡稳定性研究的方法主要分为现场观测法、地质勘察法和数值模拟法。
(1)现场观测法:通过对露天矿边坡的实际情况进行观测,记录边坡变形、裂隙分布、水文地质情况等信息,分析边坡滑坡、岩体崩塌等灾害的原因和规律。
(2)地质勘察法:通过对矿山地质情况的了解和分析,确定矿山边坡的岩性、构造和地质历史,为边坡稳定性分析提供数据基础。
(3)数值模拟法:采用数学模型对边坡的结构、力学特性、水文地质情况等进行建模和分析,提高研究的精度和可靠性。
3、应用(1)安全评估和预测。
通过对矿山边坡稳定性的研究,可对矿山的安全稳定性进行评估和预测,提出相应的防治措施。
(2)矿山设计。
通过对露天矿边坡稳定性的研究,能为矿山的设计提供科学的依据,从而保证矿山的安全稳定。
(3)防治措施。
通过对边坡稳定性研究,寻找防治边坡灾害的措施和方法,减少边坡灾害的发生。
总之,露天矿边坡稳定性研究是保证矿山安全稳定的重要保证。
只有深入探讨研究边坡稳定的因素,找出合理的控制和监测措施,才能够做到科学高效地预测和预防边坡灾害,充分利用资源,为我国的矿业发展提供可靠的基础。
露天矿山边坡稳定性研究

露天矿山边坡稳定性研究摘要:随着我国基础建设的大力发展,水泥及砂石料的需求量一路攀升,市场竞争日趋激烈的今天,为实现资源的充分利用,矿山边坡问题日益突出。
边坡稳定性不仅影响矿山的自身稳定和安全,而且直接影响开采成本。
因此,对边坡稳定性的分析就显得格外重要,它为矿山的安全开采、资源充分利用提供科学的依据。
关键词:露天;矿山;稳定性;分析前言石灰石矿山普遍为露天矿开采,共性的问题是随着深度的加深和开采范围的扩大,加上复杂的工程地质条件、水文地质条件及爆破的影响,必然引起边坡的位移,位移的大小直接反映了边坡的稳定程度。
露天矿边坡在其服务年限内的稳定性,-直是矿业生产部门及地质人员最为关心的课题。
因为它不仅直接关系到作业人员及设备的安全,同时也影响着生产的顺利进行。
为此,对边坡进行破坏模式和边坡稳定性计算分析,确定边坡角的推荐值成为矿山开采工作的首要任务。
云南永保特种水泥有限责任公司金山分公司石灰石矿山,许可开采标高介于2500~2916m,高差为416m,为高边坡,边坡的危害等级为Ⅲ级,边坡安全等级为Ⅱ级。
稳定性分析采用收集资料、工程地质测绘、工程地质钻探、原位测试、三维地形测量等手段,通过不平衡推力传递系数法校核萨尔玛法得到的边坡稳定系数,按正交试验法进行边坡最优边坡角的选取。
1项目概况矿山位于丽江古城西南水泥有限公司厂区北侧,地理坐标北纬26°58′02″~26°58′34″、东经100°20′32″~100°21′01″。
开采方式为露天开采,采矿方法采用浅孔爆破。
依据设计,台阶高度15m,最小工作平盘宽度45m、最小工作线长度90m、台阶坡面角50°、55°、60°、采场内运输平台宽度9.5m、安全平台宽度4.0m,清扫平台宽度6m。
2勘察方法及手段云南永保特种水泥有限责任公司金山分公司石灰石矿山边坡勘察工作主要采取了如下的勘察方法及勘察手段:2.1收集资料搜集和研究了场地区域地质、地震资料及场地已有的工程勘察、设计技术资料。
矿山露天开采境界优化及边坡稳定性分析

矿山露天开采境界优化及边坡稳定性分析摘要:矿山露天开采是一种重要的矿产资源开采方式,然而,开采过程中存在边坡稳定性问题。
本文以矿山露天开采境界优化及边坡稳定性分析为研究对象,通过对该问题进行分析和研究,提出了一种改进的方法。
关键词:矿山露天开采;境界优化;边坡稳定性;分析引言矿山露天开采是对地下矿产资源进行开采的重要方法之一。
然而,露天开采存在着边坡稳定性问题,这将对开采过程的安全性和效率产生重大影响。
因此,对矿山露天开采境界优化及边坡稳定性进行研究具有重要意义。
一、矿山露天开采境界优化方法矿山露天开采境界优化一直是矿业领域的关键问题之一。
在传统的开采中,通常采用直线或曲线境界来界定矿山开采区域,但这种方法忽略了矿山周围的地质条件和边坡稳定性。
因此,为了提高开采效益和确保边坡的稳定性,矿山露天开采境界的优化研究迫在眉睫。
矿山露天开采境界优化的方法可以从多个角度进行分析。
地质条件分析是十分重要的一步。
通过详细地调查矿区的地质条件,包括岩性、倾角、断裂带等因素,可有效地评估边坡的稳定性,并进而确定最佳的开采境界。
其次,结合现代技术手段,如遥感、地理信息系统等,可以更加准确地分析地质数据,进而优化矿山的开采境界。
此外,矿山露天开采境界优化还需要考虑经济效益和环境保护的因素。
通过评估不同境界下的矿石开采量和成本,可以找到最佳的开采境界,实现最大化的利润。
同时,要充分考虑开采对周围环境的影响,如水土保持、水资源管理等,以确保开采对环境的破坏最小化。
矿山露天开采境界优化是一个复杂而关键的问题,旨在实现矿石开采的高效率和边坡的稳定性。
通过综合考虑地质条件、现代技术手段、经济效益和环境保护等因素,可以找到最佳的开采境界。
这将为矿业企业提供更可靠的决策依据,并为矿区的可持续发展奠定坚实基础。
二、边坡稳定性分析方法在矿山露天开采境界优化和边坡稳定性分析中,边坡稳定性的分析是一个关键环节。
边坡稳定性分析的方法可以分为定性分析和定量分析两种。
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大冶铁矿东露天采场岩体结构特征与典型地段边坡
稳定性分析的开题报告
题目:大冶铁矿东露天采场岩体结构特征与典型地段边坡稳定性分析
一、选题的背景及意义
大冶铁矿是我国重要的富矿基地之一,其中东露天采场是其主要开采区之一。
随着采矿活动的不断发展,东露天采场岩体边坡稳定问题逐渐凸显,为矿山的安全稳定运行带来了风险。
因此,对东露天采场岩体结构特征以及其对边坡稳定性影响的研究显得尤为重要。
本研究旨在通过对大冶铁矿东露天采场岩体结构特征与典型地段边坡稳定性的分析,总结其稳定性特点以及影响因素,并探讨相应的治理措施,从而为矿山安全稳定运行提供理论指导和技术支撑。
二、选题的研究内容和方案
(一)研究内容
1. 东露天采场岩体结构特征的分析;
2. 典型地段边坡稳定性评价;
3. 岩体结构特征对边坡稳定性的影响分析;
4. 针对岩体结构特征和边坡稳定性问题,提出相应的治理措施。
(二)研究方案
1. 文献综述
通过查阅相关文献,对大冶铁矿东露天采场的岩体结构特征和边坡稳定性问题进行了系统总结,为后续研究提供了基础。
2. 野外调查
结合实际情况,采用现场调查相结合的方法,分析边坡岩体的构造、成分、力学性质等特征,寻找影响边坡稳定的因素。
3. 数据处理和分析
采用岩体力学、稳定性分析等理论和方法,对野外调查数据进行分
析处理,绘制岩体结构图和应力分布图,确定典型地段,进行边坡稳定
性评价。
4. 提出治理措施
针对对岩体结构特征和边坡稳定性问题,提出相应的治理措施,为
矿山的安全稳定运行提供技术支撑。
三、选题的预期目标和意义
(一)预期目标
1. 揭示大冶铁矿东露天采场岩体结构特征及其对边坡稳定性的影响;
2. 分析典型地段的边坡稳定性特征,评价其稳定性;
3. 提出相应的治理措施,为矿山的安全稳定运行提供技术支持。
(二)研究意义
1. 为大冶铁矿东露天采场的岩体结构特征和边坡稳定性问题的解决
提供理论指导和技术支持;
2. 为矿山工程的边坡稳定性分析及治理措施的设计提供借鉴;
3. 对于相似矿山采矿活动带来的边坡稳定问题的研究具有普适性的
意义。
四、研究进度安排
1. 第一阶段(2021年10月-12月):文献查阅和野外调查;
2. 第二阶段(2022年1月-3月):数据处理和分析;
3. 第三阶段(2022年4月-6月):边坡稳定性评价和治理措施设计;
4. 第四阶段(2022年7月-9月):论文写作和论文答辩。