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露天矿边坡设计【分享】:
露天矿边坡设计(surfaceminingslopedesign)根据: .
露天矿边坡设计【分享】:
露天矿边坡设计(surfaceminingslopedesign)根据露天矿边坡岩体的工程地质、水文地质和采矿工艺的约束条件,提供安全、可靠的露天采矿工程设计。露天矿剥离台阶推进到最终境界时,便形成最终边坡。露天矿最下一个台阶坡脚线和最上一个台阶坡顶线的连线与水平面的夹角称最终边坡角。当边坡角过陡时,稳定性差,易滑坡,危及人员和设备安全。当边坡角过缓时,则增加剥离量,降低矿山经济效益。设计优化边坡角对露天矿生产十分重要。
随着露天开采技术的发展,生产规模的不断扩大,开采深度的不断加深,以及对边坡岩石力学的认识和研究的不断深化,边坡工程的设计和管理亦日趋完善。20世纪50年代前,将边坡岩体视为均匀连续介质,应用土力学的理论,按圆弧形破坏来分析和计算边坡的稳定。60年代,提出了岩体是具有大量裂隙的非均质的地质体的概念。认识到裂隙构造对边坡稳定的控制作用并决定边坡的破坏模式。70〜80年代,随着电子计算机的应用和发展,除传统的极限平衡法外,数值分析法(包括有限元法、边界元法和离散元法)和概率法在边坡设计中亦得到广泛应用,提高了边坡稳定性的定量计算功能。露天矿边坡设计的主要内容包括:边坡基础资料收集与测定、滑坡模式确定、边坡稳定性计算、边坡的防治与加固和边坡岩移监测。
边坡基础资料收集与测定矿区工程地质和水文地质资料是边坡设计的依据。工程地质资料包括:矿区出现的各类地层的成因、时代和岩性特征,地质构造分布、发育情况及演变过程,各组结构面的生成序列及其特征,对构造应力场进行的地质力学分析等。水文地质资料有:地下水位、含水层的分布及其流量和渗透系数,现场取样并测定各类岩石的物理力学参数,如岩块的密度,抗压、抗拉、抗剪强度,弹性模量,泊松比,弱面的剪切强度,内摩擦角,粘结力和地震烈度等。
滑坡模式确定按构造弱面在边坡岩体内的赋存特征,确定可能的滑坡模式,以便选择边坡稳定的计算方法。边坡岩体的破坏从受力条件分析,主要为拉断破坏和剪切破坏。有以下几种型式:(1)滑坡。指岩体沿一定的滑坡面发生剪切破坏。是边坡破坏最常见的型式。根据滑面特征又可分为平面型、任意折线型、圆弧型和楔型。(2)倾倒。当急倾斜的节理或裂隙断层特别发育时,坡面的岩层向采场内发生缓慢的弯曲变形。(3)崩塌。被陡倾角的张裂隙结构面分割的岩体,因根部折断或压碎而突然脱落并翻滚落下形成的破坏。
边坡稳定性计算其方法有极限平衡法、数值计算法、概率法和工程类比法。(1)极限平衡法。在工程中应用最广泛。边坡稳定性用边坡安全系数,即滑面上的抗滑力和下滑力之比表示。安全系数大于1时为稳定边坡。设计中采用的安全系数为1・1〜1・5。安全系数通常根据矿山的规模等级、坡顶附近是否有重要建(构)筑物及基础资料的可靠性等因素确定。然后针对不同的滑坡模式选择计算方法。对平面型破坏和圆弧型破坏,多采用垂直分条法和简化的毕