驻留矿体开采的边坡稳定性研究

在对露天边坡下驻留矿体进行开采的过程中,原岩应力平衡状态的破坏,使边坡和一定范围内的地表产生位移变化,为了保证驻留矿体开采的正常进行,保障生命财产的安全,保护矿产资源及地表环境,对边坡稳定性进行分析和评价非常重要,从而可针对分析结果实施经济合理的防护措施,做到防患于未然。 本文以姑山露天边坡为研究对象,针对露天边坡下驻留矿体的地下开采引起的边坡稳定性问题做具体的分析研究,主要研究内容如下： (1)矿区地质概况与矿山露天及地下开采现状研究； (2)影响边坡稳定性的一般因素,边坡下驻留矿体的开采对露天边坡稳定性的影响和边坡变形规律的研究； (3)边坡在驻留矿体开挖前、后及充填空区后三种情况下的稳定性数值模拟计算分析； (4)边坡稳定性的模糊综合评判； (5)经济合理的边坡防护措施。 本文在总结驻留矿体开采方面研究成果的基础上,结合姑山矿区矿山开采现状,通过现场勘探、理论分析和数值模拟等手段系统研究了矿区地质概况、岩体力学性质、地下采动引起的边坡稳定性发展规律、空区的处理和边坡稳定性评价等问题,并取得如下成果： (1)分析了矿区地质概况、矿区地质构造特征、水文地质与环境地质条件,提出了影响露天边坡稳定性的一般因素,重点研究了地下开采对边坡稳定性的影响及边坡变形规律,得出结论：采空区位于边坡下不同位置对边坡各处的稳定性影响是不同的,可能产生有利也可能产生不利影响； (2)根据矿山实际情况,取边坡允许安全系数为1.15,采用毕肖普法对11线、13线、15线剖面进行边坡安全系数的计算,得出各剖面的安全系数,与允许安全系数进行比较得出其稳定性情况； (3)现场取样,进行岩体力学试验并进行数据处理得到岩体物理力学参数,采用Midas/GTS数值分析软件进行建模计算分析,最终获得了边坡的应力场及位移场的变化情况； (4)采用层次分析一模糊综合评价(AHP-Fuzzy)方法对边坡稳定性进行模糊综合评判,得知边坡整体处于基本稳定的状态； (5)在以上研究结果的基础上,针对露天边坡易发生滑坡的危险部位提出了经济有效的防护措施。 本文立足于工程实际,采用数学理论与数值模拟等多种方法结合进行驻留矿体开采下边坡稳定性的研究,具有一定的理论和实践价值。