基于FLAC3D的露天矿内排土场初期边坡稳定影响分析.pdf

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1、·10·露天采矿技术2ol4年第4期l雷固DOI：10．13235／j．cnki．hem．2014．04．004基于FLAC3D的露天矿内排土场初期边坡稳定影响分析张飞，王凯，孟祥甜(内蒙古科技大学，内蒙古包头014010)摘要：在内排土场初期，排土场边坡与采空区最终边坡距离较近，有可能对边坡稳定产生不利影响。而且，排土场第一层排岩台阶的稳定性在排土场的发展过程中至关重要。通过对宁夏某矿内排土场初期进行FLAC如模拟，结合现场地质资料进行分析，找出了该矿内排土场初期的变形破坏规律和可能存在的不稳定面，对今后该矿的安全生产有一定的指导和借鉴意义。关键词

2、：内排土场边坡；FLAC∞；数值模拟中图分类号：TD854．6文献标志码：B文章编号：1671—9816(2014)04—0010—03在露天矿的生产工艺中排岩工作所占的比重是上，故顶底板稳定性较好比较大的。据统计，露天矿排土运输成本占矿山采矿3)水文地质。该井田内岩煤层裸露地表，地面植总成本的40％以上【1]。而内部排土场是将剥离的废被稀疏，常年干旱少雨，蒸发量大于降水量，矿区内石直接排弃到露天采场内的采空区内，由于不需要平常无地表径流。所以在边坡稳定分析中不用考虑另外征用排土场地，而且采场内部运距较短，剥离费水的影响。用低，所以，内部排岩是最为经

3、济的方案；同时，内部2岩体参数排岩减少了排岩占地面积，有利于回填和复垦[21。所以在条件可能的情况下应尽量采用内排土场。但是，排土场坡体是由土沙和岩石混合物料排弃而在采空区内，最终边坡是由非工作帮形成的，由于受成，分车排弃的土沙和岩石，在顺台阶坡面上分层不到风化，雨水侵蚀，开采时的爆破震动影响，岩体的很明显，松散体又经压实已产生再生凝聚力【。由于粘聚力下降，在内排土场的排弃过程中，可能会影响地质报告中缺少岩石的物理力学参数，现参照邻近到排土场边坡的稳定性。当采用多台阶分层排岩时，的大峰矿提供的数据和矿山多年来的实践经验，确第一层排岩台阶的高度与排土场

4、地基的固结条件和定边坡岩体和排土场物理力学参数，见表1。承载能力有密切关系。表1岩体物理力学参数1工程地质概况地层密度内摩擦角体积模量剪切模量内聚力抗拉强度特征／(kg·m-3)，(。)／10~Pa／10~Pa／l&Pa／103Pa该矿位于宁夏回族自治区贺兰山北部的汝箕沟排弃物19O0355．20．89．55岩石26OO3815．891000200矿区，地跨宁夏、内蒙古2省区．设计生产规模为1．0Mt／a，服务年限为63．8a。‘3模型建立1)地层。该矿山高沟深岩石地层出露良好，各编号煤层均有出露，易于观察。出露地层自上而下有第排土场的边坡高度为30

5、m。模型的范围为坡角四系冲积洪积层、侏罗系中统直罗组、延安组以及三到左边界的距离为1．5倍的坡高，坡顶到右端边界叠系上统白芨芨沟群。的距离为2．5倍的坡高，上下边界总高不低于坡高的2倍网。根据已知情况，建立模型。水平方向为158m，2)顶底板条件。该矿煤层顶底板岩性多为粉砂垂直高度为55m，Y轴宽度取10m。排土场采用装岩、细粒砂岩以及泥岩，抗压强度最小400kg／cm：以载机配合自卸卡车岩土混排，排弃物的内摩擦角为收稿日期i2013—10—2435o左右，因此，排土场总边坡角不大于35。。采掘场作者简介：张飞(1959一)，男，内蒙古包头人，教授，

6、硕最终边帮的保安平台按3m留设，每隔3个保安平士生导师，硕士，1989年毕业于北京科技大学，主要从事岩土工程。采矿X-#Jr的教学与研究工作。台留设1个清扫平台，最终边坡角保持在55。以内。露天采矿技术2014年第4期·15·展，大型化包括输送能力大、单机长度大和提升角度煤矿的开发建设，利用卡车运输耗油量大、运营成本大等。高的的弊端越来越凸现，利用普通带式输送机还存3．2增强适应性在占用空间大，工程量大等不尽人意的地方，寻求更1)适应上部卸料点水平高低的变化，使输送机加经济合理的提升方式已成为采矿界的共同愿望，的机头部设计成具有能够伸缩和旋转的功能。

7、大倾角带式输送机已引起人们的普遍关注。尽管大2)适应提升高度的变化，使输送机单机便于加倾角带式输送机还存在一些不足，在露天煤矿应用长，多机便于接力。方面还有一些技术问题需要更加深入的研究，但是3)适应工作位置变化的要求，使输送机便于移随着技术的发展，经验的积累，相信大倾角带式输送动，可考虑它移方式和自移方式。它移方式：即输送机会在露天煤矿得到广泛的应用。机铺设在轨道上或输送机本身带有滑橇，利用其它参考文献：驱动设备移动；自移方式：即输送机本身带有履带，[1]沈阳煤矿设计院．采煤半连续工艺和大角度带式输送利用自身的驱动装置移动。机提升可行性研究[R]．

8、沈阳：沈阳煤矿设计院，1988．[2]沈阳煤矿设计院．黑岱露天煤矿大倾角胶带输送机提4)通常大倾角带式输送机