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义马北露天矿南帮边坡稳定性研究

作　者: 王晨光
导　师: 白润才
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 采矿工程
关键词: 露天矿地质模型 FLAC2D 数值模拟边坡稳定性
分类号: TD824.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 51次
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内容摘要

随着义马北露天矿矿山工程的持续发展,露天矿开采边界越来越靠近陇海铁路,直接威胁到陇海铁路及其附近重要建筑物的安全。陇海铁路位于南帮上部,设计南帮境界距陇海铁路50m,东部基本到界中西部正在逐步到界。此外,还压煤数百万吨,如何在保证陇海铁路绝对安全的前提下,最大限度地回采剩余煤炭资源,是亟待解决的重大问题。本文在分析以往地质资料的基础上,进行了现场边坡地层、岩性、岩体结构、软弱夹层等调查,进行了多种岩土力学实验,确定了其强度变形指标,分析了影响边坡稳定性的主要因素和边坡变形破坏特征。利用数值模拟方法系统地分析了义马北露天矿南帮边坡的稳定性,并且利用数值模拟的结果,合理地确定了露天矿的最终开采境界,在保证陇海铁路及其附近重要建筑物安全的情况下,最大限度地延长露天矿生产服务年限,以获得较好的经济效益和社会效益。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-16
  1.1 选题背景及研究意义  11
  1.2 边坡稳定性研究发展  11-13
  1.3 研究内容  13-14
  1.4 研究方法及技术路线  14-16
2 矿区概况  16-21
  2.1 一般概况  16
  2.2 地层岩性  16-18
    2.2.1 底砾岩段  16-17
    2.2.2 煤矸互叠层  17
    2.2.3 2-3 煤层  17
    2.2.4 砂岩  17-18
    2.2.5 第四系黄土  18
  2.3 地质构造  18-20
    2.3.1 主向斜  18
    2.3.2 次级背向斜  18-19
    2.3.3 断层构造  19
    2.3.4 层间滑动构造  19-20
  2.4 岩体结构  20-21
    2.4.1 煤岩结构  20
    2.4.2 软弱夹层的分布及其泥化特征  20-21
3 岩土力学与变形指标确定  21-32
  3.1 块状硬煤力学参数实验  21-26
    3.1.1 块状硬煤点载荷实验  21-23
    3.1.2 块状硬煤抗剪强度实验  23-26
  3.2 2-3 煤弱层力学参数实验  26-31
    3.2.1 弱层调查及其特征  26-28
    3.2.2 软煤物理力学性质  28-31
  3.3 力学参数确定  31-32
4 三维地质模型的建立  32-51
  4.1 采场现状模型  32-33
  4.2 地质界面模型的建立  33-41
    4.2.1 构模方法简述  33-36
    4.2.2 数据插值方法  36-39
    4.2.3 煤岩界面模型的建立  39-40
    4.2.4 采场界面模型的建立  40-41
  4.3 地质体模型的建立  41-51
    4.3.1 建模方法简述  41-42
    4.3.2 采场实体模型的建立  42-43
    4.3.3 煤岩实体模型的建立  43-46
    4.3.4 三维地质模型的建立  46-47
    4.3.5 地质模型的剖切  47-51
5 FLAC2D 数值模拟  51-75
  5.1 FLAC 简介  51
  5.2 数值模拟模型  51-56
    5.2.1 几何模型及边界条件确定  51-55
    5.2.2 物理模型选用及材料屈服准则  55-56
  5.3 滑坡失稳判据  56-60
  5.4 安全系数定义  60
  5.5 边坡设计安全系数  60-61
  5.6 南帮边坡稳定性分区  61-62
  5.7 数值模拟  62-72
    5.7.1 南帮东区  62-66
    5.7.2 东区计算结果分析  66-67
    5.7.3 南帮西区  67-70
    5.7.4 西区计算结果分析  70-72
  5.8 南帮回采境界确定及回采煤量计算  72-75
6 结论与展望  75-76
  6.1 结论  75
  6.2 展望  75-76
参考文献  76-78
作者简历  78-79
学位论文数据集  79-80

义马北露天矿南帮边坡稳定性研究

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