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《南芬铁矿露天转地下开采边坡稳定性数值模拟分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、南芬铁矿露天转地下开采边坡稳定性数值模拟分析杨威1，蔡嗣经1，李有臣1,2（1.北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083；2.本溪钢铁（集团）有限责任公司安全部，辽宁本溪117000）摘要：本文根据南芬铁矿露天转地下开采的工程设计，建立了南芬铁矿露天边坡剖面模型，运用FLAC软件对地下开采对边坡稳定性的影响进行了数值模拟分析，得出了地下开采过程中露天边坡的位移场和应力场以及可能失稳的部位。根据分析研究的结果对矿山的生产提出了一些建议，以期对矿山的安全生产起一定的指导作用。关键词：南芬铁矿；露天转地下开采；边坡稳定性；FLAC数值模拟Numerica
2、lsimulationanalysisontheslopestabilityofNanfenironmineduringturningopen-pitintoundergroundmineYANGWei1,CAISijing1,LIYouchen1,2(1.CivilandEnvironmentEngineeringSchool,USTB,Beijing100083,China;2.SafetyDepartment,BenxiIron&Steel(Group)Co.,Ltd,Benxi117000,Liaoning,China)Abstract：Based
3、ontheengineeringdesignofturningopen-pitintoundergroundminingintheNanfenironmine,asectionmodeloftheNanfenopen-pitminewasbuiltup,andinfluenceofundergroundminingontheslopestabilitywasnumericallysimulatedbyusingafinitedifferencesoftware(FLAC).Accordingtosimulateddistributionsofdisplac
4、ementfieldandstressfieldoftheNanfenopen-pitslopeduringundergroundminingprocess,somepossibleunstablepartsintheslopewerepointedout.Andanumberofproposalsrelatedwiththemineproductionwereputforward,whichwashopefultobeaguidelinetotheminingsafety.KeyWords：Nanfenironmine;turningopenpit-in
5、toundergroundmining;slopestability;FLACnumericalsimulation引言随着我国大多数露天矿深凹开采的结束，越来越多的矿山将转入地下开采。露天转地下开采条件下岩体变形和移动所诱发的露天边帮的稳定性问题，是露天转地下开采矿山的重要问题之一，有些露天转地下矿山发生了边坡滑坡、地面坍塌等安全稳定事故。因此做好露天矿山边坡稳定性分析对于地下采矿安全生产具有非常重要的意义[1,2]。南芬铁矿是我国大型露天开采矿山，是本钢铁矿石的主要生产基地，年产铁矿石1250多万t。南芬露天矿现已进入深凹露天开采阶段，处在二期境界向三
6、期境界扩帮过渡的末期，扩帮过渡工程从1992年开始，分别在上盘、北山和下盘第10地质勘探线以北三个部位展开。经过十几年的扩帮过渡，已经剥离大量岩石，扩帮区的工作台阶标高大大降低。如果按现有露天境界进行开采，南芬铁矿三期露天开采服务年限只有20年左右，而南芬铁矿露天境界外仍保有地质储量合计约6.2亿t，因此，需要尽早开展露天转地下开采的相关研究工作[3,4]。1建立数值分析模型南芬铁矿的矿坑呈长条形分布，长度达3000余米，因此可选取垂直于长轴方向有代表性的剖面进行FLAC二维分析[5,6]。在本文中选取矿山4号勘探线剖面进行分析，如图1所示。根据4号勘探线
7、剖面图中边坡的形态，模型长宽比选为2.7：1，网格数目为，每个网格长度代表10m。根据4号勘探线CAD图上边坡控制点的坐标，计算出模型中模拟边坡以及地层所需点的坐标，建立相关模型。图14号勘探线剖面简图图2FLAC2D模型的岩层分布图Fig.1Theprofileof4lineFig.2RockstratumdistributionmapofFLAC2Dmodel在图2中，模型被斜线分成5部分，从左到右依次用数字标出，每一部分代表一种岩层。各层岩体的力学参数见表1。表1岩体力学参数Table1Rockmechanicsparameters岩体密度/g/cm
8、3体积模量/Pa剪切模量/pa内聚力/pa抗拉强度/pa内摩擦角/
