近年來(lái),隨著云南省“橋頭堡戰(zhàn)略”、“西電東送”、“云電外送”等工程的實(shí)施,導(dǎo)致電煤需求大幅增加。小龍?zhí)兜V務(wù)局為滿足電煤用戶需求,加速五期擴(kuò)建步伐,提出了增大煤炭產(chǎn)量的決策。布沼壩露天礦西幫煤炭資源受其原生地層條件及氣候特點(diǎn)等影響,開采回收一直是一個(gè)技術(shù)性難題。為了積極響應(yīng)上層提高煤炭產(chǎn)量的決策,本文依托現(xiàn)有技術(shù)對(duì)西幫煤炭資源回收方案進(jìn)行了研究。通過(guò)綜合應(yīng)用露天采礦學(xué)、礦山巖石力學(xué)、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法,對(duì)西幫邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),分析了西幫煤炭資源回收的可行性。并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了西幫煤炭資源回收境界優(yōu)化、回收進(jìn)度計(jì)劃及開采工藝系統(tǒng)布置方案研究。取得的主要成果如下:(1)分別采用Slope和Sigma兩種數(shù)值模擬軟件,對(duì)西幫的4個(gè)原始剖面清方前后進(jìn)行了穩(wěn)定性分析,得出兩種方法分析的穩(wěn)定系數(shù)基本一致,對(duì)比驗(yàn)證了數(shù)值模擬的正確性,同時(shí)表明了清方減載可在一定程度上提高邊坡穩(wěn)定性。(2)基于目前開采現(xiàn)狀,確定了西幫礦產(chǎn)資源回收方案,明確了邊坡變形失穩(wěn)機(jī)理及誘導(dǎo)失穩(wěn)的內(nèi)在因素,系統(tǒng)研究了采剝工程和邊坡穩(wěn)定的耦合機(jī)理,揭示了西幫不同年產(chǎn)量時(shí)的穩(wěn)定性變化規(guī)律。(3)將回收方案劃分為了近期和中長(zhǎng)期兩個(gè)階段并進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),分析得出:近期資源回收方案的剝離量為2.59Mm3,采出原煤22.19Mt;中長(zhǎng)期資源回收方案的剝離量為0.32Mm3,采出原煤17.13Mt。整個(gè)方案資源回收原煤39.32Mt,剝采比為0.07,可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益17.52億元。(4)結(jié)合穩(wěn)定性分析,論證了西幫煤炭資源方案的可行性,進(jìn)行了西北角邊坡穩(wěn)定性和西部資源回收耦合效應(yīng)綜合評(píng)價(jià),以及西幫資源回收對(duì)西北角邊坡穩(wěn)定性的綜合評(píng)價(jià)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD824
【部分圖文】：

地表水下滲會(huì)提高邊坡體內(nèi)水位線的高度，增大邊坡體內(nèi)的滲透力，因此，對(duì)于布沼壩露天礦西幫穩(wěn)定性的分析不能單純的計(jì)算巖性的穩(wěn)定性，要充分考慮水對(duì)于邊坡的最不利影響，進(jìn)而準(zhǔn)確評(píng)估西幫穩(wěn)定性及資源回收的風(fēng)險(xiǎn)性。（1）342-342’含水邊坡穩(wěn)定性分析按照邊坡實(shí)際水位線并結(jié)合降水量，確定了 342-342’邊坡在最大降水量時(shí)對(duì)應(yīng)的邊坡水位線，并進(jìn)行原始邊坡、清方后邊坡及開采到五期境界后邊坡穩(wěn)定性分析，采用數(shù)值模擬得到的結(jié)果如圖 2-1 到圖 2-3 所示。圖 2-1 342-342’原始邊坡含水穩(wěn)定性分析Figure2-1 Analysis of water cut stability of 342-342' original slope0.968

穩(wěn)定系數(shù)不含水 1.111 1.348 0.862含水 0.968 1.229 0.734從表 2-1 可以直觀的看出，邊坡內(nèi)的水位線對(duì)于邊坡穩(wěn)定性有很明顯的削弱作用。（2）344-344’含水邊坡穩(wěn)定分析對(duì) 344-344’邊坡添加水位線，并進(jìn)行穩(wěn)定分析得到的結(jié)果如下。圖 2-4 344-344’原始邊坡含水穩(wěn)定性分析Figure 2-4 Analysis of water stability of 344-344' original slope0.900

Figure 2-6 Analysis of water stability of 344-344' mining to the five-stage boundary slope對(duì)比添加水位線前后，邊坡穩(wěn)定系數(shù)的變化見表 2-2。表 2-2 344-344’含水邊坡穩(wěn)定性分析Table 2-2 StabilityAnalysis of 344-344' Aqueous Slope邊坡狀態(tài) 原始邊坡 清方邊坡 五期境界邊坡穩(wěn)定系數(shù)不含水 1.014 1.353 1.058含水 0.900 1.244 0.801上表反映出邊坡存在的很多問(wèn)題：首先，西幫降段開采回收資源在提高邊坡角度的同時(shí)未必一定會(huì)降低邊坡穩(wěn)定系數(shù)，因?yàn)殚_采的過(guò)程有可能剝離掉了軟弱巖層，規(guī)避了原有的滑坡風(fēng)險(xiǎn)，其次，水位線對(duì)于邊坡穩(wěn)定性存在不利影響，會(huì)降低邊坡穩(wěn)定系數(shù)；當(dāng)水位線較低，沒有經(jīng)過(guò)滑坡體區(qū)域時(shí)，邊坡穩(wěn)定系數(shù)受其影響較小，基本保持不變。（3）346-346’邊坡含水穩(wěn)定分析采用同樣的方法計(jì)算 346-346’邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)，具體如下。

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本文編號(hào)：2834224