煤矸石山在自然狀態(tài)下長時間堆積勢必存在失穩(wěn)隱患,對其周圍的居住區(qū)及生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。因此,對煤矸石山的穩(wěn)定性分析研究顯得十分必要。論文以古書院礦煤矸石山治理為工程背景,采用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場實測相結(jié)合方法開展煤矸石山穩(wěn)定性分析,并在此基礎(chǔ)上展開治理措施探索。研究取得的結(jié)論有以下幾點:（1）通過對煤矸石山的失穩(wěn)模式研究,得到煤矸石山的失穩(wěn)主要表現(xiàn)為內(nèi)部滑動、沿接觸面滑動和軟弱基底破壞引起滑塌三種模式;分析得到影響煤矸石山穩(wěn)定性的因素主要包含矸石山散體物理力學性質(zhì)、堆體結(jié)構(gòu)、降雨入滲及堆積方式等四個方面,其中矸石散體物理力學性質(zhì)是影響矸石山穩(wěn)定性的最主要因素之一。（2）通過現(xiàn)場試驗及相關(guān)力學試驗,得到煤矸石山物理力學參數(shù),為理論公式及數(shù)值模擬求解穩(wěn)定性系數(shù)提供依據(jù)�；跇O限分析上限法理論和不平衡推力原理,引入強度折減法理論,對邊坡滑移體的運動力學特性和受力狀態(tài)進行了研究,推導得出煤矸石山穩(wěn)定性系數(shù)計算公式,并且建立了古書院礦矸石山邊坡穩(wěn)定性評判標準。結(jié)合古書院矸石山工程特點和試驗參數(shù),求解得到相應(yīng)的矸石山穩(wěn)定性系數(shù)。（3）采用FLAC數(shù)值模擬方法對矸石山穩(wěn)定特性進行了分析,并結(jié)合理論... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

矸石山綜合改良技術(shù)模式

西安科技大學碩士學位論文12圖2.1基底穩(wěn)定條件下矸石山失穩(wěn)示意圖2.2桑樹坪礦矸石山失穩(wěn)造成運輸車被掩蓋壓出驗算，驗算過程中，可通過剪切試驗確定所需的基底巖石強度參數(shù)，其中需特別注意矸石散體的抗剪強度取值問題。如果矸石散體呈現(xiàn)堅硬狀態(tài)的巖石時，可視其內(nèi)聚力為零，其內(nèi)摩擦角應(yīng)該取用其自然休止角；而當矸石散體已發(fā)生風化且為粘土質(zhì)狀態(tài)時，應(yīng)采用剪切試驗確定抗剪強度參數(shù)。運用極限平衡法進行穩(wěn)定性求解時，可按圖2.3選取3~4個滑動面進行計算�？烧J為滑動面上端始于矸石山頂部臺階表面，且和水平面成45°+φ2夾角，同理可以得到，滑動面下端與基底面成45°-φ2夾角�；瑒用娲┏龌酌娴奈恢貌⒉辉谄履_，而是距離坡腳有一定距離。經(jīng)過多次計算，可認為最小系數(shù)為該軟弱基底矸石山的安全穩(wěn)定系數(shù)。2007年5月31日河南義馬矸石山發(fā)生坍塌事故，究其原因，矸石山堆積物下方原有地層為傾斜的軟弱土層，在雨水及自燃影響下發(fā)生崩塌、泥石流，造成鍋爐人員1死3傷，詳見圖2.4。圖2.3軟弱基底的矸石山失穩(wěn)分析示意圖圖2.4河南義馬矸石山發(fā)生坍塌事故（3）傾斜基底的矸石山現(xiàn)實中，許多煤礦的矸石依靠周圍的山谷或者斜坡堆放，勢必造成矸石散體堆放出現(xiàn)傾斜分層。如果傾斜基底為足夠大的單一巖石，滑移面則很有可能出現(xiàn)在散體矸石與這個單一巖石的接觸面。

西安科技大學碩士學位論文12圖2.1基底穩(wěn)定條件下矸石山失穩(wěn)示意圖2.2桑樹坪礦矸石山失穩(wěn)造成運輸車被掩蓋壓出驗算，驗算過程中，可通過剪切試驗確定所需的基底巖石強度參數(shù)，其中需特別注意矸石散體的抗剪強度取值問題。如果矸石散體呈現(xiàn)堅硬狀態(tài)的巖石時，可視其內(nèi)聚力為零，其內(nèi)摩擦角應(yīng)該取用其自然休止角；而當矸石散體已發(fā)生風化且為粘土質(zhì)狀態(tài)時，應(yīng)采用剪切試驗確定抗剪強度參數(shù)。運用極限平衡法進行穩(wěn)定性求解時，可按圖2.3選取3~4個滑動面進行計算。可認為滑動面上端始于矸石山頂部臺階表面，且和水平面成45°+φ2夾角，同理可以得到，滑動面下端與基底面成45°-φ2夾角。滑動面穿出基底面的位置并不在坡腳，而是距離坡腳有一定距離。經(jīng)過多次計算，可認為最小系數(shù)為該軟弱基底矸石山的安全穩(wěn)定系數(shù)。2007年5月31日河南義馬矸石山發(fā)生坍塌事故，究其原因，矸石山堆積物下方原有地層為傾斜的軟弱土層，在雨水及自燃影響下發(fā)生崩塌、泥石流，造成鍋爐人員1死3傷，詳見圖2.4。圖2.3軟弱基底的矸石山失穩(wěn)分析示意圖圖2.4河南義馬矸石山發(fā)生坍塌事故（3）傾斜基底的矸石山現(xiàn)實中，許多煤礦的矸石依靠周圍的山谷或者斜坡堆放，勢必造成矸石散體堆放出現(xiàn)傾斜分層。如果傾斜基底為足夠大的單一巖石，滑移面則很有可能出現(xiàn)在散體矸石與這個單一巖石的接觸面。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]煤矸石風化強度特性及穩(wěn)定性研究[D]. 賀文俊.重慶大學 2016
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本文編號：3356343