平庄矿压煤边坡陡帮开采三维稳定性分析.pdf

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1、第24卷第9期中国矿业Vo1．24，No．92015年9月CHINAMININGMAGAZINESep．2015嘲平庄矿压煤边坡陡帮开采三维稳定性分析张国锋，解毅。，季毛伟。(1．中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083；2．深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京100083；3．北京科技大学土木与环境工程学院，北京1O0083)摘要：平庄西露天煤矿设计采用的到界边坡角偏于保守，造成岩石剥离耗费过多，并且坡脚积压大量优质煤层。本文应用MADIS有限元程序，对西露天矿陡帮边坡压煤区不同开挖宽度的变形规律进行了分析，

2、结果显示开挖空间的最大位移随开挖长度的增加呈现出先陡增、接着缓增、最后趋近水平的扁“s”型增长规律，并且存在一个临界开挖宽度，使得该点可以界定为两个变形差异明显的变形阶段。据此建立边坡三维变形体力学与基于刚体极限平衡分析的MSRAMA法边坡稳态分析的关系式，提出陡帮开采下边坡三维稳定性系数计算方法，并得出陡帮开采下边坡三维稳定性随压煤分步开挖宽度的变化规律，优化压煤最佳开挖宽度。在平庄西露天煤矿I区坡脚压煤开采时，利用三维变形效应，采取分段开挖，跟进回填，反压护坡等措施，维护了边坡稳定，取得了良好的经济社会效益。关键词：露天煤矿；边

3、坡工程；陡帮开采；三维变形效应；稳定系数中图分类号：TD85文献标识码：A文章编号：1004—4051(2015)09—0088—05Three-dimensionalstabilityanalysisofpingzhuangopencastcoalsteepslopeminingZHANGOuo—feng．XieYi．JiMao—wei。(1．InstituteofGeotechnicalengineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，

4、China2．StateKeyLaboratoryforGeomechanicsandDeepUndergroundEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China；3．Civil&EnvironmentEngineeringschool，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Theboundaryofslopeangleincl

5、inetOconservativeinPingzhuangWestopencastminedesign，resultinginpeelingtaketOOmuchrockandslopetoelargebacklogofhigh—qualitycoa1．Inthispaper，MADISfiniteelementprogramwasappliedfortheanalysisofwestsurfacemineofsteepslopecoalareadeformationregularityofdifferentexcavationwi

6、dth．Theresultsshowthatthemaximumdisplacementofexcavationspacealongwiththeincreaseofexcavationlengthshowsfirstincreasedsharply，thenslowlyincreasing，thenfinallyreachingthelevelofflat“S”typegrowthlaw，andthereisacriticalexcavationwidth，SOthatthepointcanbedefinedastwodeform

7、ationdifferenceobviousdeformationstage．Accordinglyestablishingthree—dimensionalslopedeformationmechanicsandbasedonthelimitequilibriumanalysisofMSRAMAlawofslopestabilityanalysisrelationship，thepaperputsforwardundertheminingofsteepslopethree-dimensionalslopestabilitycoef

8、ficientcalculationmethod，anddrawssteepslopeminingexcavationbystepsthelawofthree-dimensionalstabilityvariationandtheop