某礦高邊坡穩(wěn)定性及最終邊坡角優(yōu)化方案研究
發(fā)布時間:2021-01-28 03:30
露天開采相比于地下開采而言,具有機(jī)械化程度高、工作環(huán)境安全、運(yùn)輸成本低等顯著優(yōu)點(diǎn),目前全世界的礦產(chǎn)資源開采大多以露天開采為主,而露天開采需要面臨的主要問題就是露天邊坡的穩(wěn)定性。由于我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)不竭的快速發(fā)展,幾乎所有礦區(qū)邊坡都有朝著高邊坡發(fā)展的趨勢,而高邊坡需要考慮的主要問題就是最終邊坡角的設(shè)計問題,因為最終邊坡角的設(shè)計方案直接影響著礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和施工人員的生命安全。本文對國內(nèi)某露天開采高邊坡的最終邊坡穩(wěn)定性研究及最終邊坡角優(yōu)化方案為研究主題,結(jié)合礦山內(nèi)可能存在的對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的因素,對最終邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析,并根據(jù)分析結(jié)果,對原設(shè)計最終邊坡提出合理邊坡角優(yōu)化方案。(1)通過工程水文地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場勘探結(jié)果,確定典型剖面用以表征整個邊坡的地質(zhì)概況及幾何參數(shù),然后通過室內(nèi)巖石力學(xué)試驗獲取巖石力學(xué)參數(shù),為邊坡穩(wěn)定性分析提供數(shù)據(jù)支持。(2)采用馬氏距離判別法,建立應(yīng)用于邊坡潛在滑動面判斷的分析模型。結(jié)合實地勘查和前人研究成果數(shù)據(jù)資料,得出最終邊坡潛滑動面類型為圓弧型滑動。(3)由于爆破震動產(chǎn)生的沖擊波會衰減為地震波,本文使用薩道夫斯基公式和地震影響系數(shù)計算公式相結(jié)合計算出爆破震動影...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
邊坡穩(wěn)定性分析方法總覽圖
第二章礦區(qū)地質(zhì)概況及巖石力學(xué)參數(shù)對獲取124、二疊系棲霞組(P1q)二疊系地層主要巖性為灰?guī)r,多為下統(tǒng)棲霞組,分布于向斜翼端,總厚度約600m,為主要賦礦圍巖,與上部地層呈假整合接觸。5、三疊系(T)三疊系地層中的巖體有兩種地層,主要為中統(tǒng)嘉陵江組(T2j),其次為下統(tǒng)大冶組(T1d),廣泛分布于向斜軸部,巖性主要以灰?guī)r為主,為賦礦圍巖之一,區(qū)域厚度在900米-1150米范圍內(nèi),與上部地層呈假整合接觸。區(qū)內(nèi)巖漿活動主要有燕山和喜山沉積旋回,礦區(qū)由于受到燕山期強(qiáng)烈的巖漿侵入活動,特別是燕山中期中酸性淺成-超淺成巖體的侵入為主。由于礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育,受到的巖漿侵入活動較為頻繁,且邊坡巖層風(fēng)化強(qiáng)烈,因此巖體在受到風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、沉積、結(jié)固作用后,巖石種類繁多。該礦區(qū)巖體單軸抗壓強(qiáng)度在78.56MPa-120.52MPa范圍內(nèi),根據(jù)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》GBT50218-2014[47],其中規(guī)定巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度大于60MPa的巖石屬于堅硬巖石,因此礦區(qū)巖體及礦體屬硬質(zhì)礦(巖)石。圖2.1邊坡實地圖2.2.2礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造該礦區(qū)地處背斜構(gòu)造北翼,地層整體走向為NE走向70°,傾向NW,傾角約為45°。在邊坡南部發(fā)現(xiàn)志留系地層出現(xiàn)局部倒轉(zhuǎn)情況,可能是由于該地區(qū)地殼活動較為頻繁所致,斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。1、褶皺據(jù)該地區(qū)地質(zhì)調(diào)查報告,背斜構(gòu)造是區(qū)內(nèi)最主要的構(gòu)造形式,表現(xiàn)為兩組次級橫跨褶皺,其一為NE向短軸背斜,其二為NW向背斜和向斜。2、斷裂區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,其NEE向最為發(fā)育,該斷裂分布在整個邊坡區(qū)域,受到斷層的影響,志留系地層出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)甚至有些區(qū)域與地面幾乎垂直。
第二章礦區(qū)地質(zhì)概況及巖石力學(xué)參數(shù)對獲取133、節(jié)理構(gòu)造礦區(qū)巖層中的節(jié)理較為發(fā)育,除去伴隨褶皺、斷裂形成產(chǎn)生的節(jié)理系統(tǒng)外,在其圍巖蝕變帶中因巖漿侵入活動,使該礦區(qū)巖層節(jié)理發(fā)育更為復(fù)雜。2.2.3地震根據(jù)史料記載及近些年來的地震記錄,該地區(qū)在歷史上多次發(fā)生中小型地震,但最大震級小于6級,且震源距礦區(qū)最近距離為10公里,根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015),對應(yīng)的地震烈度為8度,對礦區(qū)邊坡有較大的影響。2.3最終邊坡概況及剖面選取通過對礦山的現(xiàn)場勘查和已有數(shù)據(jù)資料可知,該礦山在開采完成后,將會形成最終邊坡,現(xiàn)選取四個典型地質(zhì)剖面圖(圖2.2、圖2.3、圖2.4、圖2.5)整體,并進(jìn)行穩(wěn)定性研究。圖2.2剖面1-1巖性示意圖圖2.3剖面2-2巖性示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同降雨類型對邊坡穩(wěn)定性影響的研究[J]. 蔡欣育,任旭華,張繼勛,郁舒陽. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(02)
[2]基于運(yùn)動學(xué)與離散元的邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 趙健倉,來光,李永新,曹東勇,皇甫澤華. 人民黃河. 2020(01)
[3]高陡邊坡爆破滾石的控制及防護(hù)技術(shù)[J]. 袁雙文. 露天采礦技術(shù). 2019(06)
[4]黑云母石英片巖巴西劈裂試驗的破壞特征研究[J]. 齊群,包含,晏長根,許江波,翟勇. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(06)
[5]考慮荷載作用順序的結(jié)構(gòu)可靠度分析方法[J]. 康玉梅,劉子傲,吳鵬飛. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(11)
[6]強(qiáng)震條件下巨型滑坡滑帶碎裂機(jī)制物理模擬研究[J]. 馬艷波. 成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[7]基于FLAC3D的露天礦邊坡穩(wěn)定性分析與研究[J]. 韓萬東,石耀國. 煤炭技術(shù). 2019(09)
[8]地下水對伊敏露天礦內(nèi)排土場邊坡穩(wěn)定的影響[J]. 劉玉鳳,曹芳智,馬明,劉博文,李偉. 煤礦安全. 2019(08)
[9]公路高邊坡崩塌的成因分析與治理措施[J]. 詹云菲. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2019(13)
[10]赤平投影在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 王平道. 西部資源. 2019(04)
博士論文
[1]復(fù)雜條件下高邊坡變形穩(wěn)定與控制的機(jī)理研究[D]. 呂慶超.清華大學(xué) 2018
[2]基于可靠度理論的露天礦邊坡風(fēng)險分析[D]. 巖小明.中南大學(xué) 2013
[3]地震作用下順層巖質(zhì)邊坡變形破壞機(jī)理研究[D]. 汪茜.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]塊狀節(jié)理巖體各向異性力學(xué)特性數(shù)值模擬研究[D]. 黃凡.浙江大學(xué) 2019
[2]銅家山軟巖高邊坡開挖方案對比研究[D]. 王林龍.南京大學(xué) 2019
[3]爆破地震波在含不同充填介質(zhì)結(jié)構(gòu)面處的傳播規(guī)律[D]. 李松.江西理工大學(xué) 2019
[4]燕門凹斷裂帶影響下金堆城露天礦北幫邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 石理想.西安科技大學(xué) 2018
[5]大采高露天石灰?guī)r礦山最終邊坡角優(yōu)化研究[D]. 劉金江.重慶科技學(xué)院 2018
[6]某鐵礦大型空區(qū)穩(wěn)定性分析與治理方案的研究[D]. 項宇.江西理工大學(xué) 2018
[7]巖質(zhì)露天邊坡穩(wěn)定性及最終邊坡角研究[D]. 程賢根.西安建筑科技大學(xué) 2016
[8]邊坡穩(wěn)定分析的有限元極限平衡法原理及程序?qū)崿F(xiàn)[D]. 楊輝.北京交通大學(xué) 2014
[9]露天礦復(fù)雜巖質(zhì)高陡邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 程根祥.湖南科技大學(xué) 2014
[10]粗粒土動彈性模量與阻尼比試驗研究[D]. 王佳.中南大學(xué) 2013
本文編號:3004276
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
邊坡穩(wěn)定性分析方法總覽圖
第二章礦區(qū)地質(zhì)概況及巖石力學(xué)參數(shù)對獲取124、二疊系棲霞組(P1q)二疊系地層主要巖性為灰?guī)r,多為下統(tǒng)棲霞組,分布于向斜翼端,總厚度約600m,為主要賦礦圍巖,與上部地層呈假整合接觸。5、三疊系(T)三疊系地層中的巖體有兩種地層,主要為中統(tǒng)嘉陵江組(T2j),其次為下統(tǒng)大冶組(T1d),廣泛分布于向斜軸部,巖性主要以灰?guī)r為主,為賦礦圍巖之一,區(qū)域厚度在900米-1150米范圍內(nèi),與上部地層呈假整合接觸。區(qū)內(nèi)巖漿活動主要有燕山和喜山沉積旋回,礦區(qū)由于受到燕山期強(qiáng)烈的巖漿侵入活動,特別是燕山中期中酸性淺成-超淺成巖體的侵入為主。由于礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育,受到的巖漿侵入活動較為頻繁,且邊坡巖層風(fēng)化強(qiáng)烈,因此巖體在受到風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)、沉積、結(jié)固作用后,巖石種類繁多。該礦區(qū)巖體單軸抗壓強(qiáng)度在78.56MPa-120.52MPa范圍內(nèi),根據(jù)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》GBT50218-2014[47],其中規(guī)定巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度大于60MPa的巖石屬于堅硬巖石,因此礦區(qū)巖體及礦體屬硬質(zhì)礦(巖)石。圖2.1邊坡實地圖2.2.2礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造該礦區(qū)地處背斜構(gòu)造北翼,地層整體走向為NE走向70°,傾向NW,傾角約為45°。在邊坡南部發(fā)現(xiàn)志留系地層出現(xiàn)局部倒轉(zhuǎn)情況,可能是由于該地區(qū)地殼活動較為頻繁所致,斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。1、褶皺據(jù)該地區(qū)地質(zhì)調(diào)查報告,背斜構(gòu)造是區(qū)內(nèi)最主要的構(gòu)造形式,表現(xiàn)為兩組次級橫跨褶皺,其一為NE向短軸背斜,其二為NW向背斜和向斜。2、斷裂區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,其NEE向最為發(fā)育,該斷裂分布在整個邊坡區(qū)域,受到斷層的影響,志留系地層出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)甚至有些區(qū)域與地面幾乎垂直。
第二章礦區(qū)地質(zhì)概況及巖石力學(xué)參數(shù)對獲取133、節(jié)理構(gòu)造礦區(qū)巖層中的節(jié)理較為發(fā)育,除去伴隨褶皺、斷裂形成產(chǎn)生的節(jié)理系統(tǒng)外,在其圍巖蝕變帶中因巖漿侵入活動,使該礦區(qū)巖層節(jié)理發(fā)育更為復(fù)雜。2.2.3地震根據(jù)史料記載及近些年來的地震記錄,該地區(qū)在歷史上多次發(fā)生中小型地震,但最大震級小于6級,且震源距礦區(qū)最近距離為10公里,根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015),對應(yīng)的地震烈度為8度,對礦區(qū)邊坡有較大的影響。2.3最終邊坡概況及剖面選取通過對礦山的現(xiàn)場勘查和已有數(shù)據(jù)資料可知,該礦山在開采完成后,將會形成最終邊坡,現(xiàn)選取四個典型地質(zhì)剖面圖(圖2.2、圖2.3、圖2.4、圖2.5)整體,并進(jìn)行穩(wěn)定性研究。圖2.2剖面1-1巖性示意圖圖2.3剖面2-2巖性示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同降雨類型對邊坡穩(wěn)定性影響的研究[J]. 蔡欣育,任旭華,張繼勛,郁舒陽. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(02)
[2]基于運(yùn)動學(xué)與離散元的邊坡穩(wěn)定性分析[J]. 趙健倉,來光,李永新,曹東勇,皇甫澤華. 人民黃河. 2020(01)
[3]高陡邊坡爆破滾石的控制及防護(hù)技術(shù)[J]. 袁雙文. 露天采礦技術(shù). 2019(06)
[4]黑云母石英片巖巴西劈裂試驗的破壞特征研究[J]. 齊群,包含,晏長根,許江波,翟勇. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(06)
[5]考慮荷載作用順序的結(jié)構(gòu)可靠度分析方法[J]. 康玉梅,劉子傲,吳鵬飛. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(11)
[6]強(qiáng)震條件下巨型滑坡滑帶碎裂機(jī)制物理模擬研究[J]. 馬艷波. 成都大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[7]基于FLAC3D的露天礦邊坡穩(wěn)定性分析與研究[J]. 韓萬東,石耀國. 煤炭技術(shù). 2019(09)
[8]地下水對伊敏露天礦內(nèi)排土場邊坡穩(wěn)定的影響[J]. 劉玉鳳,曹芳智,馬明,劉博文,李偉. 煤礦安全. 2019(08)
[9]公路高邊坡崩塌的成因分析與治理措施[J]. 詹云菲. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2019(13)
[10]赤平投影在巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 王平道. 西部資源. 2019(04)
博士論文
[1]復(fù)雜條件下高邊坡變形穩(wěn)定與控制的機(jī)理研究[D]. 呂慶超.清華大學(xué) 2018
[2]基于可靠度理論的露天礦邊坡風(fēng)險分析[D]. 巖小明.中南大學(xué) 2013
[3]地震作用下順層巖質(zhì)邊坡變形破壞機(jī)理研究[D]. 汪茜.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]塊狀節(jié)理巖體各向異性力學(xué)特性數(shù)值模擬研究[D]. 黃凡.浙江大學(xué) 2019
[2]銅家山軟巖高邊坡開挖方案對比研究[D]. 王林龍.南京大學(xué) 2019
[3]爆破地震波在含不同充填介質(zhì)結(jié)構(gòu)面處的傳播規(guī)律[D]. 李松.江西理工大學(xué) 2019
[4]燕門凹斷裂帶影響下金堆城露天礦北幫邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 石理想.西安科技大學(xué) 2018
[5]大采高露天石灰?guī)r礦山最終邊坡角優(yōu)化研究[D]. 劉金江.重慶科技學(xué)院 2018
[6]某鐵礦大型空區(qū)穩(wěn)定性分析與治理方案的研究[D]. 項宇.江西理工大學(xué) 2018
[7]巖質(zhì)露天邊坡穩(wěn)定性及最終邊坡角研究[D]. 程賢根.西安建筑科技大學(xué) 2016
[8]邊坡穩(wěn)定分析的有限元極限平衡法原理及程序?qū)崿F(xiàn)[D]. 楊輝.北京交通大學(xué) 2014
[9]露天礦復(fù)雜巖質(zhì)高陡邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 程根祥.湖南科技大學(xué) 2014
[10]粗粒土動彈性模量與阻尼比試驗研究[D]. 王佳.中南大學(xué) 2013
本文編號:3004276
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