铜山口矿露天地下联合开采边坡稳定性研究

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露天地下联合开采条件下,边坡会受到数个应力场作用,地下采动影响下边坡岩体破坏规律变得复杂。随着越来越多矿山转入地下开采以及缺乏联采作用下边坡移动规律认识,由地下采动引起的露天边坡滑塌、地表塌陷、排土场滑坡等灾害事故频繁发生,增加了露天边坡及排土场的维护费用,带来巨大经济损失的同时又直接影响矿山正常安全生产。因此,对露天地下联采作用边坡稳定性研究十分必要。论文以铜山口矿露天转地下工程为背景,采用理论分析,数学计算和数值模拟的方法探讨了不同倾角矿体开挖对露天边坡影响一般规律,对重点边坡段进行稳定性分析。论文的主要成果有:(1)露天边坡在两种采动效应的联合作用下将整体出现两种典型的滑动现象,一是岩体沿坡面下滑,二为岩体向深部采空区下滑。(2)地下工程开挖,矿体为缓倾斜时,对边坡体产生的影响大;矿体倾角较大时,对边坡影响程度相对较小,并且随着矿体倾角的增大,变化趋势不明显;(3)铜山口9号勘探线上下盘边坡,在工程开挖之后处于稳定状态,但上盘高陡边坡有发生局部破坏趋势,下盘边坡有发生整体滑动趋势,采用有限元强度折减法计算上盘边坡安全系数为2.3,下盘边坡安全系数为4.3,为边坡稳定性评价提供依据;(4)基于工程现状以及可能出现的破坏形式,综合采用压脚回填、削坡减载等措施,保证边坡稳定。建议铜山口矿山转入地下开采后,对重点边坡段实施位移监测。
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