大红山铁矿露天采场边坡稳定性研究

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作者张月峰
来源昆明理工大学
出版年2017
摘要
大红山浅部熔岩铁矿位于矿区曼岗河以东,矿体埋藏较浅,适合采用沿岸坡露天开采。设计的采场坡顶线标高为1165m,坡底线标高为730m,垂直高度430米。通过对比类似露采矿山的开采经验设定开采台阶坡面角为65°,边坡的最终坡角为46°。采场现已开采至910平台,为保证安全生产提高开采效益,需对采场边坡进行稳定性评估,在此基础上进行开挖坡角的优化,以提高矿山经济利益。本文以岩体质量为基础,在此基础上根据CSMR法对边坡的稳定性进行定性评估,依据两条典型剖面的地层分布情况,利用有限元强度折减软件——Midas GTS NX模拟了边坡在各开采阶段的稳定稳定性系数,对比两条剖面最终的稳定性系数,取最小值作为采场边坡的安全性系数。取得的主要成果和认识如下:1、根据边坡岩体的岩性特征将采场岩体划分为四个工程岩组:松散岩组、半坚硬沉积岩组、坚硬变质岩组、坚硬侵入岩组;将采场边坡分为俩个区段,950平台之上的片岩边坡区段;950平台之下的熔岩边坡区段。2、统计分析采场主要岩体的节理裂隙,得出片岩边坡岩体主要发育有四组优势结构面,其中J3节理不利于边坡的稳定;熔岩边坡区段岩体发育俩组优势结构面,与边坡呈反向分布,有利于边坡的稳定。3、依据采场岩体RMR评分值判断采场岩体除砂岩外均为好岩体。采用CSMR法对采场边坡的稳定性进行分级,求得的最小CSMR值为61.9,据此将边坡稳定性等级定为ⅡI级稳定,边坡出现局部的掉块以点状加固为主。4、采用Hoek-Brown准则求取岩体力学强度参数,利用有限元强度折减软件——Midas GTS NX求取边坡在各开采阶段的稳定性系数。5、根据潜在滑移面云图知采场边坡潜在滑移面为弧形,随着开采深度的增加潜在滑移面下移,稳定系数减小,采场的最终稳定性系数介于1.34-1.44之间。6、对A36号剖面进行放大台阶坡面角模拟,求得的最终边坡的稳定性系数为1.21,满足矿山安全生产,因此在采场的未开采区可以根据矿石的分布情况采取放大台阶坡面角的方式进行开采以提高开采效益。

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