露天煤矿边坡变形破坏滑动全过程研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuyanmei
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随着开采深度和外界因素影响,露天煤矿滑坡经过变形、破坏、滑动三个过程。为了研究边坡变形、破坏、滑动全过程,论文通过CDEM方法模拟抚顺西露天矿边坡的变形、破坏、滑动全过程,系统的分析抚顺西露天矿边坡变形、破坏、滑动成灾机制,论文的主要研究内容及成果如下:(1)建立变形、破坏、滑动的判据,为后续数值计算提供判断依据,标定不同过程,大体分为变形压密阶段、变形稳定阶段、破坏阶段和滑移阶段。(2)提出抚顺西露天矿的滑坡模式,南帮为滑移-剪断式,北帮为倾倒-滑移式。并验证了所提出滑坡模式的合理性,为防治滑坡提供理论依据和数据参考。(3)研究抚顺西露天矿南北帮边坡,在开挖条件下,边坡变形、破坏、滑动演化规律。坡顶、坡中和坡底都产生不同程度的裂纹,随着开挖深度的增加,裂纹不断扩展延伸,最后贯穿边坡,引发滑坡。开采深度越深,南帮弱层出露越多,引发滑坡几率越高,北帮临空面区域增多,边坡变陡,产生倾倒滑移范围越大。(4)研究抚顺西露天矿南北帮边坡,在地下水作用下,边坡变形、破坏、滑动演化规律。通过数值分析可知,地下水对边坡产生的影响较大,滑移距离要比开挖的滑移距离远,地下水作用,更加的容易使其边坡失稳破坏,最终引发滑坡灾害。(5)研究抚顺西露天矿南北帮边坡,在充水作用下,边坡变形、破坏、滑动演化规律。通过数值分析可知,向坑内充水,起到压脚效果,使得南北帮整体稳定变形破坏。综上所述,论文应用CDEM方法模拟抚顺西露天矿的变形、破坏、滑动过程,验证了南帮和北帮的滑坡模式,边坡滑坡需要经过变形、破坏和滑动三个阶段,开挖深度达到标高为-164m后南帮出现大规模滑坡,开挖深度达到标高为-193m后北帮出现局部崩落;地下水对边坡的影响较大,地下水作用后南帮产生大规模滑坡,北帮整体稳定滑移,但是滑移范围较大;通过对露天矿充水三分之一,起到压脚效果,可以有效地防止南帮出现大规模滑坡和北帮的倾倒滑移现象。论文有图83幅,表6个,参考文献86篇。
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