魏家峁露天礦內(nèi)排土場邊坡設(shè)計及穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟近年來的快速發(fā)展,對煤炭資源的需求不斷增長,大規(guī)模的露天礦也越來越多。但隨著露天礦增加數(shù)量和規(guī)模,排土場發(fā)生的災(zāi)害案例越來越多,合理的排土場邊坡形態(tài)能確保露天礦安全、持續(xù)的生產(chǎn),也可以減少排土場占地面積。要想露天礦占地面積小,排棄量大,經(jīng)濟效益好,則排土場最終邊坡角應(yīng)該越大和排棄高度也應(yīng)該越大。但是這樣會造成安全性降低,甚至發(fā)生滑坡。
　　本文針對魏家峁露天礦區(qū)特有的工程地質(zhì)情況,分析排土場可能發(fā)生的變形破壞模式。魏家

2、峁露天煤礦正在開采首采區(qū),幾年后首采區(qū)就會被開采完,然后向東北方向推進。二采區(qū)的巖土會選擇內(nèi)排的方式,即在首采區(qū)建立內(nèi)排土場。現(xiàn)在必須完成對內(nèi)排土場邊坡的設(shè)計,為以后的生產(chǎn)工作做好準備。首先根據(jù)《煤炭工業(yè)露天煤礦設(shè)計規(guī)范》規(guī)定、排棄物料的物理力學(xué)性質(zhì)、排棄物料運輸及排棄方式和設(shè)備種類,確定該排土場的排土臺階高度為20m;利用Gslope軟件計算單臺階排土場的安全系數(shù),確定合適的臺階坡面角為32度;經(jīng)基底極限能力公式計算和巖土埋藏深度,本

3、排土場高度定為120m,從1080水平到1200水平;同時也計算出不同最終邊坡角時的邊坡穩(wěn)定系數(shù)Fs,分析內(nèi)排土場邊坡的穩(wěn)定性,確定了最終邊坡角為17度。巍家峁露天礦內(nèi)排土場的基底由砂質(zhì)泥巖、淺灰色砂礫巖等組成,內(nèi)排土場相當于類均質(zhì)邊坡,其潛在滑坡模式為圓弧滑動。
　　用數(shù)值模擬方法對排土場進行模擬,為研究排土場內(nèi)部的位移分布特征、應(yīng)力分布特征及塑性區(qū)分布特征,揭示魏家峁露天礦內(nèi)排土場的潛在滑坡機理。由剪應(yīng)變增量圖可以清楚的看到邊