浅谈露天矿井工开采下边坡加固设计研究

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1、青岛理工大学硕士学位论文露天矿井工开采下边坡加固设计研究姓名：管晓明申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王旭春201012青岛理工大学工学硕士学位论文摘要我国露天矿数量众多，规模宏大，露天矿边坡的稳定性直接关系到矿区的安全生产和经济发展。进入21世纪，随着开采规模和深度日益增大，露天采煤难度加大，许多露天矿相继进入井下采煤阶段。由于矿区地质条件复杂，加上持续的井下开采，直接导致边坡稳定性降低，严重阻碍了矿山生产的正常进行，制约了矿山的持续、健康和稳定发展。因此，如何保证露天矿井工开采下边坡的稳定性，已经成为日益突出和亟待解决的重大技术难

2、题。本文以安太堡矿联井工业广场北帮边坡工程实践为例，对露天矿在井工开采下边坡的稳定性和加固设计进行研究，对促进煤矿企业技术进步、保障安全生产具有十分重要的意义。【1】通过现场实地调研，收集整理相关资料，分析了影响露天矿边坡稳定的因素，并应用FLAC3D法和MSARMA法分别研究了露天矿边坡在井工开采作用下的变形稳定性和强度稳定性；井工开采会明显的降低边坡的稳定性，如遇饱水或暴雨渗流，边坡有可能失稳破坏；[2】依据露天矿边坡的加固治理原则，研究了露天矿边坡在井工开采下适用·的预应力锚索框架梁加固方式，分析了其加固原理和优点，并提出了削坡、排水、

3、应力和位移监测等综合治理措施；【3】确定了预应力锚索框架梁加固方案，研究了预应力锚索的设计原则、内容和方法，研究了框架梁在张拉阶段和工作阶段的受力特点和内力计算方法，并依据边坡工程实际进行了锚索和框架梁的加固设计；【4】应用Slide软件分析了边坡加固后及井工开采下的稳定性，预应力锚索框架梁可以显著提高边坡的稳定性，同时要重点加固坡脚和采空区；研究了岩体材料参数、地震力与地下水和支护结构参数对井工开采下多层岩质边坡稳态的动态敏感响应，并对锚索进行了优化设计。本文研究的预应力锚索框架梁加固露天矿边坡在井工开采条件下的技术，显著提高了边坡的稳定性

4、，有效保证了矿区安全生产，具有重要的推广和工程应用价值。关键词：露天矿边坡；井工开采：预应力锚索框架梁；稳定性分析；加固设计：敏感性分析；优化设计青岛理工大学工学硕士学位论文AbstractTherearealargenumberofandlarge—scaleopenpitinourcountry．Slopestabilityofopenpitisdirectlyrelatedtotheproductionsafetyandeconomicdevelopmentofmining．Intothe21stcentury)withincreasi

5、ngthesizeanddepthofexploitation，opencoalminingfacesmoredifficulty,openpithaveaccesstoundergroundminingphase．Asthecomplexityofgeologicalconditions，togetherwithcontinuousundergroundmining，ithasnotonlyresultedinlowerslopestability,butalsoseriouslyhamperedthenormalmineproductio

6、nandrestrictedsustainable，healthyandstabledevelopment．Therefore，howtoensurethestabilityofopenpitslopeunderundergroundminingbecomesallincreasinglyprominentandurgentmajortechnicalproblemandneedtobesolved．Inthispaper,towellAntaibaoUnionIndustrialSquare，theengineeringpracticeof

7、NorthSlopeasallexample，slopestabilityandconsolidationdesignintheundergroundminingoftheopenpitalestudied．ThesignificancewhichCanpromotecoalminingenterprisestomaketechnologicalprogressandensureproductionsafetyisveryimportant．Mainresearchworksareasfollows：【1】Throughon-sitefiel

8、dresearch，informationarecollectedandtheimpactofopenpitslopestabilityfactorsareanal