層狀反傾巖質(zhì)邊坡崩塌機(jī)理研究:以湖北鶴峰紅蓮池鐵礦邊坡為例
本文選題:反傾巖坡 + 崩塌; 參考:《中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2014年07期
【摘要】:以湖北鶴峰紅蓮池鐵礦山體崩塌為例,在分析邊坡地質(zhì)條件及采礦擾動的基礎(chǔ)上,通過離散元軟件UDEC模擬,研究邊坡在自重、露采、地下開采等因素作用下的變形破壞特征,認(rèn)為這一類層狀反傾巖質(zhì)邊坡發(fā)生崩塌災(zāi)害的控制性因素主要有4個:(1)層狀塊裂巖體結(jié)構(gòu),巖體被巖層面及節(jié)理切割成塊體,離散性好,形成架空結(jié)構(gòu);(2)露天開采導(dǎo)致彎曲傾倒變形,露采區(qū)上部巖體發(fā)生類似于"懸臂梁"的彎曲變形,邊坡處于長期蠕變狀態(tài);(3)地下開采直接降低下部巖體的豎向承載力,同時,部分"懸臂梁"嵌固端被截斷,導(dǎo)致其抗彎力矩降低,邊坡巖體加速蠕變;(4)暴雨加速崩塌發(fā)生,降雨入滲直接導(dǎo)致巖體結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度降低,并在節(jié)理裂隙中產(chǎn)生滲透壓力或靜水壓力,加速崩塌的發(fā)生。對于該類層狀反傾山體,礦體主要埋藏于地下,山腳也有出露,前期露天開采和后期地下開采共同導(dǎo)致山體應(yīng)力環(huán)境的調(diào)整,是崩塌發(fā)生的主要原因。建議采取對露天采空區(qū)上部巖體進(jìn)行支撐、對地下采空區(qū)進(jìn)行及時回填、對山體上部裂隙進(jìn)行封填的防治措施。
[Abstract]:Taking the collapse of Honglianchi Iron Mine in Hefeng, Hubei Province as an example, on the basis of analyzing the geological conditions of the slope and mining disturbance, the deformation and failure characteristics of the slope under the action of gravity, open pit mining and underground mining are studied by using discrete element software UDEC simulation. It is considered that the main controlling factors for the collapse disaster of this kind of stratified reverse dip rock slope are 4: 1) layered block fractured rock mass structure, the rock mass is cut into blocks by rock face and joint, and the dispersion of rock mass is good. Open pit mining results in bending and toppling deformation, the upper rock mass in exposed mining area is similar to "cantilever beam" bending deformation, the slope is in long-term creep state, underground mining directly reduces the vertical bearing capacity of the lower rock mass, at the same time, the vertical bearing capacity of the lower rock mass is directly reduced by underground mining. Some "cantilever beam" embedded ends are truncated, which results in the reduction of bending moment, the accelerated creep of slope rock mass and the occurrence of accelerated collapse. The rainfall infiltration directly results in the decrease of the strength of rock mass structural plane. Osmotic pressure or hydrostatic pressure is produced in joint fracture, which accelerates the occurrence of collapse. The orebody is mainly buried in the ground and the foot of the mountain is exposed. The adjustment of stress environment in the early stage and later stage of underground mining is the main reason for the collapse. It is suggested that the prevention measures should be taken to support the upper rock mass in the open-pit goaf, to backfill the underground goaf in time, and to seal the cracks in the upper mountain body.
【作者單位】: 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院;
【基金】:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(“973”計劃)項目(2011CB710605)
【分類號】:TU457
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,本文編號:1839903
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