基于FlAC3D强度折减法的露天煤矿边坡稳定性分析.pdf

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1、露天采矿技术2015年第2期·7·DOhl0．13235~．cnki．hcm．2015．02．003基于FIAC3D强度折减法的露天煤矿边坡稳定性分析刘国鸿(平庄煤业集团有限责任公司西露天煤矿，内蒙古赤峰024083)摘要：边坡稳定是露天煤矿实现安全生产的前提，对于存在软岩边坡的露天煤矿而言，边坡稳定问题尤为重要。以白音华一号露天煤矿为例，运用FLAC∞软件对南帮边坡进行数值模拟并分析计算结果，得出其安全系数为0．82，揭示了软岩边坡岩体的位移变形规律和滑坡模式，为后期设计边坡治理方案提供科学依据。关键词：露天煤矿；软岩边坡；FLAC如

2、；边坡稳定性；强度折减法中图分类号：TD824．7文献标志码：B文章编号：1671—9816(2015)02—0007—04Slopestabilityanalysisofopen-pitcoalminebasedonFLAC3vstrengthreductionmethodLIUGuohong(Westopen-pitCoalMine，PingzhuangCoalGroupCo．，Ltd．，Chireng024083，China)Abstract：Slopestabilityisthepremisetoensurethesafetyw

3、orkinopen-pitcoalmine．Forsoftrockslopeofopen—pitcoalmine，slopestabilityproblemisespeciallyimportant．TakingBaiyinhuaNo．1CoalMineforexample，usingFLACsoftware，thearticlecarl~esoutnumericalsimulation，analyzescalculationresultsforsouthslope，obtainsitssafetycoeficient0．82andre

4、vealstherockmassdeformationmovementlawandlandslidemodelofsoftrockslope，whichprovidesscientificbasisforthelatterslopedesignprogram·Keywords：open-pitcoalmine；softrockslope；FLAC如；slopestability；strengthreductionmethod随着我国经济的不断增长，国家对煤炭的需求定量分析方法主要包括极限平衡法和数值分析法【2]。量日益加大，煤矿行业(尤

5、其是露天煤矿)得到迅速极限平衡法是应用在工程实践中最早的一种分析方发展。近年来，我国先后在元宝山、霍林河、黑岱沟、法，同时因其计算方法简单，现已成为目前矿山常用伊敏河、平朔建设了5大露天煤矿基地，并在内蒙古的分析方法。其原理是将潜在滑体按某种方法划分的锡林郭勒盟和呼伦贝尔盟开发建设了十几个千万为若干小块体，通过块体间的力或力矩平衡来建立吨级大型露天煤矿【lJ。但随着露天煤矿规模的不断方程，求解安全系数，方法简单。该方法可以得到一扩大，采场四周边坡的逐年增高、加长，边坡的安全个简单的计算结果，不能反映出边坡破坏过程中的隐患日益凸显。边坡的

6、稳定性直接影响到露天煤矿应力和应变的变化，也不能很好地体现边坡破坏位的安全生产，若边坡失稳，轻则延长工期，增加投置和模式。数值分析方法能确定边坡开挖前后的应力资；重则损毁设备和建筑物，造成财产损失，甚至人状态及其变化，通过相应的应力破坏准则，可确定坡员伤亡。故在露天煤矿如火如荼的开发建设的同时，内首先屈服部位及其应力转移而扩大的屈服区范围边坡的稳定性研究不容忽视。和分布。强度折减有限元法不需事先假定滑动面的形边坡稳定性研究是以土力学和岩石力学作为理状和位置就可直接求得边坡的安全系数，能很好的揭论基础，土力学和岩石力学的发展与成果决定了边

7、示边坡的移动规律和滑动模式[3】，故近年来在边坡稳坡研究的完善程度。目前，国内外对边坡稳定性的定性分析方面得到了广泛的应用。因此，基于FLACw的强度折减法对白音华一号露天煤矿边坡稳定性进收稿日期：2014—11-30行分析与评价，以其为边坡灾害防治提供依据。基金项目：辽宁省教育厅科学技术研究资助项目(L2011051)作者简介：刘国鸿(1966一)，工程师，2012年毕业于辽宁1强度折减法的原理工程技术大学采矿工程专业，现就职于内蒙古平庄能源股份有限公司西露天煤矿。强度折减法是一种特殊的强度储备安全系数·8·露天采矿技术2015年第2

8、期法，不需要事先指定危险滑面，在其计算过程中包括选择具有代表性的G4勘探线剖面作为本次数值模了边坡岩土体弹塑性本构关系，适用于岩土组成较拟的基础【6】，G4勘探线剖面模型网格如图2。为复杂的边坡稳定性分析。