大冶铁矿东露天采场岩体结构特征与典型地段边坡稳定性分析

《大冶铁矿东露天采场岩体结构特征与典型地段边坡稳定性分析》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、武汉工程大学硕士学位论文大冶铁矿东露天采场岩体结构特征与典型地段边坡稳定性分析姓名：周健申请学位级别：硕士专业：防灾减灾及防护工程指导教师：李先福;周春梅20090501摘要位于环太平洋构造活动带内的大冶铁矿是我国著名的接触交代型铁矿床，其露天采场由象鼻山、狮子山、尖林山三个矿段组成。经过50余年的开采，已经形成东西长2400m，南北宽1000m，深度230"--'444m，最终坡角410～450的椭圆形矿坑。2005年，大冶铁矿以规模宏大的露天采场及其边坡岩体中发育的一系列独具特色的断裂、崩塌、滑坡等工程动力地质遗迹为核心景观，申报成为首批国家矿山公园。随着开采的继续，沿F25、F8、v9

2、等断层带，曾发生过多次规模不等的滑坡。如何安全有效地分析、评价边坡的稳定性，建立边坡岩体受力变形结构关系，探索滑坡机理，对于国家矿山公园的规划建设、保证游客和采矿人员与设备的安全都具有重要的意义。本文在全面收集、详细研究前人资料的基础上，利用多种技术方法来分析大冶铁矿东露天采场岩体结构特征，以典型坡段Ⅳ区为例，分析岩质边坡变形破坏机理。论文的主要研究工作与结论主要有以下几点：(1)大冶铁矿区域工程地质环境研究，包括区域地质背景、地层岩性特征、地质构造样式、新构造与地震活动、岩浆活动及水文地质条件等。(2)矿区岩性组合及岩体结构特征分析。从定性分析到定量分析东露采场的岩体结构特征、断裂构造特征

3、、节理构造特征，在此基础上对东露天采场进行工程地质分区和稳定性评价。(3)典型坡段边坡稳定性及破坏机理的解析。采用赤平投影法统计岩体的优势结构面，从定性到定量分析岩体结构面的产状对岩质边坡稳定系数E的影响。统计了东露天采场Ⅳ区内岩体结构面的产状，统计结果表明：Ⅳ区内的岩体结构面主要有顺坡向和垂直坡向的两组优势节理，将岩体切割成大小不同的块体。节理发育且互相贯通，联接力差，对边坡稳定性的影响极为不利。(4)采用刚体极限平衡法原理，搜索目前状态下边坡的潜在最危险滑动面，计算边坡的稳定性系数f在0．9"-'1．1范围内，确定最危险区域。(5)利用数值模拟软件FLAC3D建立矿山边坡三维地质模型，模

4、拟武汉’l：样火学硕+学位论文矿山开挖边坡渐进破坏的动态演变过程。模拟了在开挖至+155m水平时、+90m水平时，+21m水平时边坡的最大主应力，剪应力及塑性区分布情况。最大主应力沿坡面垂直方向以层状分布，越向下越大。随着开挖深度的增加，最大主应力的正值(拉应力)逐渐减小；坡脚处剪应力随着开挖深度增加而增加，随着坡角的变陡而增大；边坡塑性区随着边坡开挖深度和范围的增加，沿着结构面逐渐出现一条贯通良好的塑性带。关键词：大冶铁矿岩质边坡岩体结构稳定性分析变形破坏机理nAbstractDayeIronMineisawell-knownironoredepositsinChina，composedb

5、ytheCheungPeiShan，LionRockandTsimShan-Lin．IthasbecomeaOval—shapedpitfromeasttowest2400m，north-southwidel000m，thedepthof230～444m．Dayeironminedeclarethefirstcountriestobecomemininggardenin2005．TheslopeinDayeopenironminehasbeenexistedover10yearsuptonow．AsthemininginDayeopeniron，therehavebeentakingplac

6、elandslidemanytimesalongF25，Fs，F9fault．Sohowtoanalysisstabilityeffectivelyandexplorethemechanismoflandslideismeaningfulforbuildingminesparkandensuringthesafetyoftouristsandstaffs．ThispaperstudiestheslopesinDayeopenminebycombiningwithnewtheoryoffailuremechanism．Iusevarioustechniquestoanalyzerockmass

7、structuralfeaturesanddeformationandfailuremechanismofrockslopeattypicalsectionintheopenpitofDayeIronMine．Themainresearchpapersandbasicallyhasthefollowingconclusion：(1)Dayeironregionalgeologicalenvironment，i