杏山铁矿露天转地下开采边坡变形分析.pdf

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1、第20卷第2期矿冶Vo1．20，No．22011年6月MINING＆METALLURGYJune2011文章编号：1005—7854(2011)02—0001—04杏山铁矿露天转地下开采边坡变形分析邱海涛，黄正均，任奋华(北京科技大学土木与环境学院，北京100083)摘要：根据结构面与边坡面间的组合关系及地下矿体开采影响程度的不同，将边坡岩体分为I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个区域，并分析了各个分区边坡岩体的稳定性状态。运用FLAC3D软件，模拟地下一15m水平开采对边坡应力场、位移场的影响，结果表明受地下开采扰动的影响，研究区域位移沉降明显，

2、下部岩体位移方向指向采空区，易出现塌落破坏以充填地下采空区，上部岩体位移方向沿坡面指向采坑底，易出现牵引式滑动破坏。关键词：杏山铁矿；位移；边坡中图分类号：TDS04；TD325．1文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1005—7854．2011．02．001DEFORMAT10NANALYSISOFTHESL0PEDURINGTHEPR0CESSFR0M0PEN．PITTOUNDERCR0UNDMININGINXINGSHANIRONMINEQIUHai—tao，HUANGZheng-jun，RENFen—hua

3、(SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beng100083，China)ABSTRACT：Accordingtothecombinationrelationbetweenstructuralsurfaceandslopesurface，conditionsofan-dergroundorebody，andSOon，thesloperockmassisdividedintofourdifferentregio

4、ns(I，II，IlI，1V)andtheslopestabilityisanalyzedineachregion．ByFLAC3D，thestressanddisplacementfieldoftheslopeissimulatedduringtheprocessofundergroundmining．Theresultsshowdisplacementsubsidenceofthestudyareaisaffectedbyundergroundmininganditislikelycausecollapsedamageinth

5、elowerrockmassandslidingfailureintheupperrockmass．KEYWORDS：Xingshanironmine；displacement；slope我国的大中型金属矿山大多都始建于2O世纪尽管很多科研工作者对露天矿边坡的稳定性和破坏50—6O年代，经过几十年的开采，已有80％的铁矿模式已有深入研究。，但对露天转地下开采次生山进入了中晚期开采阶段，部分矿山已在高陡边坡应力场对边坡岩体力学场影响的研究还很少。下进行深凹开采⋯。随着浅表资源的减少和剥采本文以杏山铁矿露天转地下开采岩质边坡为主比的增

6、加，露天开采不仅技术难度加大，而且经济上要研究对象，充分考虑边坡所赋存的复杂地质环境也不再可行，因而由露天转为地下开采势在必行。和各种外界条件，利用基于有限差分原理的数值模拟软件，对杏山铁矿露天转地下开采岩体边坡的变收稿日期：2011—02—23形规律进行分析，为露天转地下开采的设计优化和基金项目：“十一五”国家科技支撵计翅【重点项目(2008BAB32A14)；安全开采提供依据。国家自然科学基金资助项目(51034001)作者简介：邱海涛，讲师，在读博士研究生，主要从事地下工程与边坡稳定性方面的研究。矿冶东低，矿区东北部有一季节

7、性河流。矿床主体呈一被1杏山铁矿露天转地下开采边坡工程F9断层破坏的向斜构造，目前已由露天开采转为地概况与工程地质分区下开采阶段，其露天开采已形成边坡高度达300m，坑1．1工程概况底标高为一33m，最高标高为305m，坡度大约42。。根杏山铁矿位于迁安铁矿区南区，属燕山支脉南据采场现场观察，采场西南帮现已发生大规模滑坡一麓，低山丘陵地貌。区内总体地势为西北、西南高，南处，并还在向南帮继续发展，见图1。图1采场滑坡和顶部裂缝Fig．1Mininglandslideandcracksatthetopoftheslope1．2杏山铁矿

8、露天转地下开采边坡工程地质分区为了更加确切地反映地下开采过程中边坡岩体滑移的客观实际情况。根据岩体结构特征、岩体不I423l(-连续面特征、边坡特征、地下矿体赋存特征、地下矿F9体开采影响程度等，将露天矿边坡分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域。如图2所示。