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露天矿露井联采边坡稳定性和加固监测电大

收藏本文 2024-04-01 点赞:5884 浏览:17628 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:我国露天矿数量多、规模大,而露天矿边坡的稳定性直接影响煤炭安全生产。随着国民经济建设的快速进展,煤炭工业规模迅速扩张,露天开采难度加大,为了满足煤炭需求,许多大型露天矿相继进入井工开采阶段。在复杂的矿区地质条件、降雨入渗、动荷载和露井联采联合影响下,露天矿边坡的稳定性降低,对矿区生产安全产生威胁,进而制约了经济的快速进展。本论文以中煤平朔安太堡露天矿西北帮边坡为探讨对象,评价了边坡在露井联采条件下的稳定性,采取预应力锚索对边坡进行加固监测,评价了加固前后露天矿边坡的稳定性,根据应力和位移监测数据对边坡的变形进展进行预测预报,以而保障了矿区煤炭的安全生产。[1]针对中煤平朔安太堡露天矿西北帮边坡,根据边坡工程地质条件,结合边坡工程的具体特点,分别介绍了露天矿边坡的滑坡近况,以及露天矿边坡有着的安全隐患,并浅析在自然风化、降雨入渗、地震作用、采空区塌陷、坡脚开挖、斜坡加载、爆破震动、工农业和生活用水渗透、植被破坏等条件下对边坡稳定性产生的影响。以露天矿边坡内因和外因两方面简要浅析了边坡滑坡产生的理由,为边坡稳定性的进一步浅析打下基础。[2]利用FLAC~(3D)软件,模拟露天矿边坡的变形进展特点,浅析了露天矿边坡在自重应力作用下的稳定性;浅析地震作用下边坡动态响应,在Ⅶ度地震条件下,露天矿边坡工程趋于不稳定状态,随着地震持时的增加,边坡监测点的位移产生了由小到大持续增加的现象,当水平位移的增加值超过岩土体的某一弹性位移极限后,将会在岩土体中产生不可逆的塑性变形破坏现象;同时浅析了降雨对露天矿边坡稳定性的影响。[3]运用FLAC~(3D)软件,浅析在井工开采条件下露天矿边坡的稳定性,在4#煤层采空区和9#煤层开采联合影响下,露天矿边坡中上部坡体以竖向变形为主,形成边坡沉陷,坡顶后方发生严重的沉陷变形,露天矿边坡下部以水平变形为主,随着9#煤层的继续开采,边坡下部向临空侧继续变形进展;同时浅析了降雨入渗条件下井工开采边坡工程固流耦合作用的变形特点,以对边坡的变形破坏走势进行预测。[4]采取预应力锚索对露井联采边坡进行加固监测,运用SLIDE软件计算加固前后露天矿边坡的稳定系数,得出预应力锚索加固效果显著。同时计算在地下水与地震作用下加固后露天矿边坡的稳定系数,得出边坡的稳定系数有所下降,但是仍处于稳定状态。通过浅析应力和位移监测数据,对露天矿边坡的变形进展做出预测预报,保障矿区煤炭的安全生产。通过浅析边坡稳定性的影响因素,模拟计算露井联采边坡变形特点及进展走势,开展了中煤平朔安太堡露天矿西北帮边坡稳定性探讨。根据边坡稳定性计算浅析结果,采取预应力锚索对边坡潜在失稳区域进行加固监测,确保露天矿边坡的稳定性,以而保障矿区煤炭安全生产。同时,为下一步有针对性地制定边坡综合防治措施提供科学依据。关键词:露天矿边坡论文井工开采论文预应力锚索论文稳定性浅析论文加固论文监测论文稳定系数论文应力与位移论文

    摘要9-11

    Abstract11-13

    第1章 绪论13-20

    1.1 课题探讨背景、目的及作用13-15

    1.1.1 探讨背景13-14

    1.1.2 探讨目的14

    1.1.3 探讨作用14-15

    1.2 国内外探讨近况15-17

    1.2.1 国外探讨近况15-16

    1.2.2 国内探讨近况16-17

    1.3 探讨内容、策略及革新点17-18

    1.3.1 探讨内容及策略17-18

    1.3.2 革新点18

    1.4 探讨技术路线18-20

    第2章 边坡工程概况及稳定性影响因素20-32

    2.1 自然地理概况20-21

    2.2 区域地质概况21-25

    2.2.1 地层特点21-22

    2.2.2 煤层特点22-23

    2.2.3 地质构造23-24

    2.2.4 岩体结构面及软弱夹层24

    2.2.5 水文地质概况24-25

    2.3 边坡工程概况及稳定性影响因素25-28

    2.3.1 边坡工程概况25-26

    2.3.2 边坡稳定性影响因素26-28

    2.4 浅谈边坡滑坡28-31

    2.5 本章小结31-32

    第3章 露天矿边坡变形稳定性浅析32-49

    3.1 FLAC~(3D)介绍32-35

    3.1.1 FLAC~(3D)的主要特点32-33

    3.1.2 FLAC~(3D)的求解流程33-35

    3.2 边坡变形稳定性浅析35-40

    3.2.1 边坡工程岩体力学参数35-36

    3.2.2 边坡三维地质模型36-37

    3.2.3 边坡变形稳定性浅析37-40

    3.3 地震作用下边坡动态响应浅析40-45

    3.3.1 边坡变形稳定性动力学浅析40-42

    3.3.2 边坡震动效应浅析42-43

    3.3.3 边坡动态稳定性浅析43-45

    3.4 降雨对边坡稳定性的影响45-48

    3.4.1 降雨诱发边坡失稳的机理浅析45-46

    3.4.2 降雨时裂缝对边坡的影响46-47

    3.4.3 降雨作用下裂缝扩展贯通47-48

    3.5 本章小结48-49

    第4章 露井联采条件下边坡稳定性浅析49-59

    4.1 井工开采对露天矿边坡的影响49

    4.2 露井联采条件下边坡变形响应49-56

    4.2.1 模拟浅析案例49-50

    4.2.2 4#煤层回采边坡变形响应特点浅析50-51

    4.2.3 9#煤层回采边坡变形响应特点浅析51-56

    4.3 降雨对露井联采边坡的影响56-58

    4.4 本章小结58-59

    第5章 预应力锚索对边坡的加固与监测59-77

    5.1 SLIDE 概述59-60

    5.2 预应力锚索的加固机理60-62

    5.2.1 预应力锚索的锚固系统60-61

    5.2.2 浆体材料的力学特性61-62

    5.3 边坡加固前后稳定性比较62-64

    5.3.1 模型建立62

    5.3.2 加固前边坡稳定系数计算62-63

    5.3.3 加固后边坡稳定系数计算63-64

    5.4 地下水与地震对加固后边坡的影响64-65

    5.5 露井联采边坡稳定性监测65-72

    5.5.1 边坡远程监测预报设计65-68

    5.5.2 边坡监测网络构建68-70

    5.5.3 监测系统界面及功能70-72

    5.6 监测结果浅析72-76

    5.6.1 应力监测72-74

    5.6.2 位移监测74-76

    5.7 本章小结76-77

    第6章 结论与展望77-80

    6.1 结论77-78

    6.2 展望78-80

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