南芬露天铁矿深部开采边坡稳定性计算与分析

南芬露天铁矿深部开采边坡稳定性计算与分析

一、南芬露天铁矿深部开采边坡稳定性的计算与分析(论文文献综述)

王长军,曹春晖,陶志刚[1](2021)在《南芬露天矿滑坡机理及其动态过程》文中研究指明南芬露天矿面临频繁的滑坡、泥石流、崩塌、沉降等地质灾害问题。为了揭示露天矿滑坡机理,并充分理解其动力学过程,以2019年1月4日发生在南芬露天矿下盘394~502m台阶中部老滑坡体区域的滑坡为例进行研究。该工作结合现场勘查、地质资料和数值模拟等手段,对露天矿滑坡进行分析。研究结果表明,开挖扰动、冻融循环,爆破振动是诱发露天矿滑坡的主要原因。另外,滑坡区域位于老滑坡体区域内,滑坡源属于松散堆积物,老滑坡体自身的低稳定性是发生滑坡的另一个重要因素。采用光滑粒子流体动力学方法(SPH)结合弹塑性Mohr-Coulomb理论对露天矿滑坡的动态全过程进行了数值模拟。数值结果表明,露天矿滑坡堆积体分布在垂直落差约120m高的台阶上,滑坡形态呈现倒V字形,滑坡体下缘宽度约240m。露天矿滑坡形态、滑动距离、范围等与现场调查结果吻合较好。SPH方法可以很好地再现露天矿滑坡的动态过程。数值结果可以为划定露天矿危险区域,制定防灾减灾措施提供依据。

韩龙强[2](2021)在《富水砂砾露天矿边坡稳定性分析方法与处治技术研究》文中研究表明在河流冲击地区开挖露天矿是一个世界性难题,如何预防地下水的渗入成了影响露天矿边坡稳定性和矿山安全生产的关键问题。国内外许多类似矿山在该领域展开了大量的探索工作,但鲜有成功的先例,富水露天矿山面临着“水患难止、边坡难固、有矿难采”的窘境。针对如何在地下水丰富地区开挖露天矿这一难题,本文以河北省迁安市腾龙露天矿边坡的止水固坡工程为背景,对邻近河流的矿山边坡稳定性评价方法、有限土体土压力和地下连续墙稳定性解析解等内容进行研究。在此基础上提出地下连续墙止水固坡技术方案,对地下连续墙施工参数和工艺进行优化设计,并对地下连续墙在冬季冻胀作用下的受力特性、损伤机理及冻融疲劳寿命等内容进行了深入研究。课题成果成功解决了腾龙露天矿止水固坡工程的技术难题,地下连续墙止水固坡方案可避免抽排水造成的地下水环境破坏、水资源浪费等问题,符合“绿色、安全、可持续发展”要求,可为类似矿山边坡的防渗工程提供有益参考,对提高我国乃至世界矿石产量具有积极意义。主要的研究工作和研究成果如下:(1)露天矿边坡稳定性双安全系数评价方法研究。从岩土体材料软化特性出发,根据岩土体强度参数从峰值强度到残余强度的变化规律,建立了岩土体非等比折减系数间的数学关系式;结合强度理论和边坡潜滑面上岩土单元体的应力状态,以折减前后单元体的抗剪强度之比定义安全系数,计算边坡任一点安全系数和综合安全系数,实现同时从局部和整体评价边坡稳定性;最终以单元体最大剪应变率为特征量,引入高斯平滑滤波技术,建立一种新的边坡滑面纵横双向路径搜索法,并分析了折减方式、岩土体强度参数及坡形参数等因素对边坡滑面的影响规律。(2)考虑露天矿边坡平台宽度的有限土体土压力研究。根据极限平衡理论和平面滑动假设条件,考虑墙体平台有限土体尺寸参数、强度参数和墙土间摩擦角等因素,构建了不同形状有限土体土压力的计算模型,分别建立了有限土体主动和被动土压力计算公式;然后分析了有限土体土压力公式的适用范围,并详细研究了各种因素对有限土体破裂面倾角、土压力合力和土压力损失量的影响规律。(3)考虑有限土体效应的复杂工况下地下连续墙稳定性研究。重新构建了地震工况下有限土体被动土压力公式,在此基础上,建立了考虑地震(爆破震动)、地下水和冻胀作用等因素的地下连续墙体稳定性计算模型,分别推导了地下连续墙抗滑移安全系数、抗倾倒安全系数和抗“踢脚”安全系数解析解,并分析了不同因素对地下连续墙稳定性的影响规律,为地下连续墙等支挡结构的设计提供理论基础。(4)富水砂砾石地层露天矿止水固坡技术研究。为解决富水砂砾石地层露天矿止水固坡技术难题,针对边坡高水压-低强度的复杂条件,引入大型地下连续墙技术;根据墙体不同被动土压力水平,开发了两种地下连续墙止水固坡结构:单一地下连续墙结构和锚拉式地下连续墙结构;以单一地下连续墙结构为例,建立正交试验对地下连续墙施工参数进行优化设计;针对砾卵石地层厚度大,易塌槽难题,提出采用抓斗与冲击钻相结合的“三钻两抓”、“旋喷改性成槽”等工艺技术,克服了地下连续墙成槽难题。成功解决了富水砂砾石地层中开挖露天矿边坡的重大技术难题,地下连续墙止水固坡方案可避免抽排水造成的地下水环境破坏、水资源浪费等问题,符合“绿色、安全、可持续发展”要求,可为类似矿山边坡的防渗工程提供有益参考。(5)越冬期地下连续墙受力变形特性与冻胀损伤机理研究。考虑岩土体热力学参数随温度变化特性,建立了地下连续墙水-力-热三场耦合模型,分析了矿山不同开挖阶段,无冻胀、单向冻胀和双向冻胀工况下边坡和地下连续墙的变形和受力特性;研究了冻胀温度和冻胀时间对地下连续墙受力、变形和损伤机理的影响规律;在此基础上结合混凝土 S-N曲线,对地下连续墙不同部位处混凝土的抗压、抗拉和抗拉-压疲劳寿命进行了研究。

肖永刚[3](2021)在《高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究》文中指出在我国西部高海拔寒区,反复的冻融循环造成岩体物理力学性能不断劣化,严重影响岩体工程的稳定性,随着高寒地区工程建设的进行,冻融灾害问题日益受到重视,开展高寒地区露天矿岩质边坡岩体损伤劣化及时效致灾机理研究既有理论意义又有工程应用价值。本文以新疆和静县备战铁矿挂帮矿边坡为工程背景,采用理论分析、现场探测、室内试验以及数值模拟的综合研究方法,研究高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程,获得的主要成果如下:(1)采集备战铁矿东边坡凝灰岩岩样,进行了冻融循环试验、单轴压缩、三轴压缩岩石力学试验和声发射监测试验,研究了高寒边坡凝灰岩在循环加卸载、稳轴压卸围压以及常规应力路径条件下的变形破坏特征,揭示了冻融循环和不同应力路径对岩石损伤破裂的结构劣化及灾变机理。(2)对凝灰岩岩样进行0、20、40、60和80次冻融处理后,通过SHPB试验系统进行了三种不同冲击气压作用下频繁冲击动力扰动试验,获得了冻融凝灰岩试样频繁冲击下的动力学特性,通过超高速照相机以及试验后CT扫描,揭示了冻融凝灰岩在频繁冲击荷载下的宏细观破坏机制。(3)采用NUBOX-6016型智能振动监测仪对备战铁矿挂帮矿边坡进行振动监测,通过萨道夫斯基公式拟合出了边坡爆破振动传播规律,建立了备战铁矿挂帮矿边坡数值模型,分析了挂帮矿边坡在露天爆破振动下的应力、应变和振动速度等动力响应特征,揭示了露天爆破对挂帮矿边坡的影响规律。(4)基于三维激光扫描研究了东帮矿山边坡岩体结构面和结构体空间形态和分布规律;通过考虑冻融劣化效应修正了岩体广义霍克-布朗强度准则中的参数,建立了霍克-布朗冻融损伤强度破坏准则,实现了岩体强度参数随冻融循环次数劣化的时效过程,将修正模型导入COMSOL Multiphysics多物理场分析软件;考虑水冰相变,基于能量守恒方程、质量守恒方程和应力平衡方程建立岩石THM耦合模型,建立了备战铁矿挂帮矿边坡三维地质力学模型,研究了备战铁矿挂帮矿边坡的采动响应及在多场耦合作用下的时效破坏过程。

孙银华[4](2021)在《金平铁矿采场边坡滑坡成因及防治效果评价》文中研究说明露天矿山在生产开采过程中容易产生一系列的安全问题。露天矿边坡一旦发生破坏,容易引发一系列的边坡地质灾害,如滑坡,其一旦发生滑坡将会给矿山生产企业、附近居民及自然环境带来严重威胁和损害。因此,矿山边坡滑坡问题也越来越多地受到人们的关注。本文以金平铁矿采场边坡滑坡为研究对象,通过查阅类似文献资料,采用资料收集、现场地质勘查及In SAR形变监测技术等方法,研究金平铁矿采场边坡滑坡特征,采用有限元软件FLAC3D建立数值模型,分析边坡在天然和暴雨工况下的稳定性,对滑坡的成因机制进行研究,并采取削坡减载的治理措施对采场边坡滑坡区域进行治理,确保矿山企业的正常安全生产。本文主要结论如下:(1)采场边坡滑坡位于采场东北侧890m-970m台阶区域范围内,为推移式中层大型滑坡。坡体每年5~10月份受到降雨影响发生位移形变量在全年月份中最大,坡体后缘岩土体稳定性较差,发生较大滑移直至滑坡。诱发滑坡的内在因素是由于松散岩土体的存在,边坡滑坡受到地形地貌的作用影响。采场边坡在开挖挂帮矿过程中,破坏了坡体的力学平衡及其内部渗流通道,在降雨的作用影响下,岩土体抗剪强度降低、容重增大,岩土体发生软化诱发滑坡。(2)通过对采场边坡进行FLAC3D数值模拟分析,在天然、暴雨工况下的安全系数分别为1.139、0.926,可知采场边坡在天然工况下处于基本稳定状态,坡体出现部分滑动现象,暴雨影响下处于失稳状态发生滑坡。(3)通过对具有滑坡隐患的930m以上台阶布设排水沟、坡体后缘布设截洪沟及采用削坡减载防治措施对采场边坡加以治理,并对治理后的采场边坡通过数值模拟及In SAR形变监测的方法进行防治效果评价。边坡削坡减载后的安全系数为1.44、治理后的采场边坡相比于未治理前的边坡稳定性提高,并对治理后的采场边坡继续实施In SAR形变监测,可知原滑坡区的沉降已明显减小,部分位置已停止沉降,说明治理效果明显且有效达到治理防护的目的。

吴庆深[5](2020)在《弓长岭露天铁矿独木采区开采境界优化研究》文中认为目前,大量的露天矿山进入到中后期,高山开采转到矿坑开采,开采进程中扩界开采后新的境界圈定、排岩运输及压矿等一系列新问题限制了山坡转深凹露天开采的安全高效开采。鞍钢集团矿业公司弓长岭露天铁矿独木采区自50年代投产以来一直是我国重要的铁矿石原料生产基地之一,由于近年来独木北帮地质矿产勘探投入,独木矿区的矿体赋存形态与储量发生较大变化,改变了矿区铁矿资源的整体布局,造成了大量的资源浪费和能源浪费,影响了弓长岭露天铁矿独木采区产量的持续发展。针对以上的问题,进行了矿区三维模型的建立和储量的计算,通过开采的境界二次优化及运输道路的优化,得到新的优化境界,增加了高级别矿量。主要研究成果如下:(1)通过对矿山采场信息、钻孔信息数字化处理,建立了矿体品位专门空间数据库和独木采区矿体品位空间数字模型。(2)通过边坡稳定性的研究,分析了边坡角变化对安全系数的影响,发现采区北部1-2剖面安全系数较小,尤其以2剖面安全系数最小,已经接近临界值。(3)进行了基于地质储量的优化计算,优化后新境界净增加高级别矿量0.1882亿吨,矿山服务年限提高了7.5年。基于生产矿量境界优化计算结果,服务年限增加5.5年。(4)从采场出口到排岩点,共考虑了一共6种排岩方案,对其路线进行寻优计算,分别计算了他们的成本,认为境界内的运输距离站主导的方案对于排岩最有利,经济上最合理,对于扩界各个方面也最有利。对独木采区排岩公路进行了调整,新排岩公路目前缩短1km(实际距离),经测算服务年限期间与使用原排岩公路比,可降低成本16222.8万元。

程杰[6](2020)在《缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究》文中认为露转地条件下露天边坡与地下采动的复合作用机理研究是安全有效进行深部开采的关键科学问题。论文依托国家自然科学基金资助项目(NO.41702327)“边坡与地下开采耦合作用下岩体响应的演化特征及其动态效应研究”,以滇池周边某磷矿露转地开采为工程背景,运用数值模拟与相似模型试验相结合的方法,对缓倾斜中厚矿体露天转地下开采作用下地压活动特征及其动态效应进行系统深入研究,并针对可能诱发的动力灾害使用不同充填结构进行防治。主要研究成果如下:1.对矿区工程地质、水文气象、开采现状等条件进行系统调研,并对采场主要岩体进行现场采样及室内力学性质测定,利用Hoek-Brown经验公式对测得力学参数进行折减,得到采场矿岩及顶底板围岩的基本力学参数。2.相似模型配比试验表明:以石英砂、石膏、碳酸钙、水及硼砂混合而成的相似材料通过改变各组分含量,对模拟材料的弹性模量、抗压强度能产生较大的影响。当石英砂含量为75%、80%时,可模拟弹性模量、单轴抗压强度范围分别为0.0152.8 GPa、0.088.4 MPa,可以对矿区主要岩体的力学特性进行有效匹配。3.相似模型试验结果表明:露天开采时,受开挖影响,模型邻边坡位置出现了一定回弹现象,边坡及采场覆岩应力与变形处于一种复杂的动态变化过程,但整体上呈现随着与边坡距离的增大而减小的变化规律,坡角位置出现最大沉降位移为0.28m,坡腰位置出现最大水平位移为0.22m。露天转入地下开采后,坡角位置出现最大沉降位移为1.1m,坡腰位置出现最大水平位移为0.44m;边坡岩体卸压区主要集中在坡腰处。采场覆岩上同一测点应力随着进路的推进而不断发生变化,顶板未垮落前顶板应力不断增大,顶板垮落后,空区顶板表现为卸压状态,应力向空区两端部转移;随着空区面积的不断增大空区上覆岩层由非充分采动向充分采动发展,回采完成后空区上覆岩层达到超充分采动状态,各阶段采场覆岩水平位移变化规律较为复杂,在一阶段空区上端角点处出现最大水平位移为0.32m,在二阶段空区上方中央偏下山部位出现最大沉降位移为2.4m。地下开挖完成后,边坡坡腰处出现宏观裂缝,各阶段顶板冒落严重,最大冒裂高度达32m。阶段矿柱的存在对矿区维持稳定有重要意义。4.缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征数值模拟结果表明:露天开采过程中,由于卸荷作用,露天边坡及邻边坡岩体内部出现应力减小及位移回弹现象,开采结束后边坡坡角位置出现较为明显的拉伸破坏。在地下开采过程中,露天边坡岩体最大下沉量出现在坡角位置为1.01m,最大横向位移出现坡腰位置为0.45m;边坡岩体内部压应力呈减小趋势,卸压区集中在坡腰处,最大卸压幅度可达34%。采场覆岩最大横向位移出现在一阶段空区上方右侧角点处为0.55m,最大下沉位移出现在第二阶段采空区顶板中央部位为2.10m;随着采空区的范围增大,采场顶板发生垮落,应力释放形成的卸压范围、卸压程度与采区两侧矿体应力集中系数均增大,增幅大小与空区上部岩层高度成反比。露天边坡安全系数在地下采动影响下急剧减小,开采完成后边坡安全系数接近许用安全系数的最低值。数值模拟与模型试验在应力与位移上均呈现相同的变化趋势,误差范围在15%以内,两者岩体变形破坏位置及范围也相差不大。5.运用数值仿真软件对不同充填结构下的空区治理效果进行研究,结果表明:四种充填结构下采场覆岩均未出现较大范围破断现象、应力峰值变化趋于平缓、模型顶板未出现明显的下沉运动,充填效果显着。综合来看,使用充填率为19.6%的“带状”充填结构进行空区充填不仅能够有效控制覆岩运动、减缓采场围岩应力集中现象,且充填材料较其他方案少,经济成本相对更低,效果最为理想。

龙周彪[7](2020)在《姑山矿露转井安全开采境界顶柱合理厚度与边坡稳定性研究》文中研究指明露天转井工开采是矿山企业开发更深部资源的重要方法,利用尾砂回填废弃露天矿坑不仅为地下矿体开采产生的尾砂处理提供了排放空间,也为实现矿坑范围内土地复垦和植被恢复提供了条件,对于矿山企业可持续发展具有重大应用价值。本文以马钢集团姑山铁矿露天转井工开采为工程背景,通过理论分析、数值计算等研究方法,对露天转井工开采境界顶柱安全厚度和矿坑边坡稳定问题进行研究。通过本文研究,对矿坑尾砂回填条件下露天转地下开采引发的采场及边坡围岩扰动效应,有了较为深入的理解。对露天矿山企业利用露转井方式开采深部矿产资源具有重要的实践意义和推广价值。本文主要得到如下几点结论:(1)分别基于矿体开采后采空区上覆岩体长期稳定和开采过程单个进路顶板安全,分析了露转井开采境界顶柱受力状态,建立了境界顶柱弹性地基梁模型和梯度荷载悬臂梁模型,计算得出不同充填参数和进路跨度条件下境界顶柱临界安全厚度的理论值。(2)基于Surfer和ANSYS过度平台的方法建立复杂的姑山铁矿三维地质模型,并导入FLAC3D软件进行尾砂回填条件下的露天转井工开采数值计算,分析了采矿进路跨度及采空区充填参数对境界顶柱临界安全厚度的影响。通过围岩塑性区、应力场及位移场变化的综合判断,分别得出不同进路宽度、不同采空区充填体弹性模量条件下对应的境界顶柱临界安全厚度数值模拟结果。综合理论计算与数值模拟结果,获得姑山铁矿露天转地下开采的境界顶柱临界安全厚度。(3)根据露天矿坑改建成尾矿库容量与地下矿体各中段开采年限,将姑山铁矿露转井开采进行了阶段划分,通过各阶段数值模拟得到露天转井工开采对矿坑边坡围岩动态扰动规律以及尾砂回填作用的影响。(4)根据边坡岩体位移特性,得出尾砂回填下的露天转井工开采引起的边坡岩体移动是一种复合型的移动方式结论,其移动兼具滑移和沉降共同特征,是沿边坡滑动位移WL、指向地下采空区位移WD和尾砂回填引起的边坡位移WS三者叠加作用的矢量和。根据边坡不同空间位置岩体移动特征的差异,得出露天转井工开采矿坑边坡呈现出滑移—塌陷复合型潜在破坏模式。通过强度折减法分析计算,得到姑山铁矿露天转井工开采矿坑边坡能够基本保持稳定的结论,并且利用尾砂回填露天矿坑将有利于地下矿体开采时的边坡稳定。该论文有图57幅,表18个,参考文献108篇。

谷明,郝振立,陶志刚,靳锟,赵东东[8](2020)在《基于模糊层次分析法的露天矿开采安全风险分析》文中研究说明露天矿山开采阶段安全事故发生频繁且事故后果严重,给人民生命财产安全带来了极大威胁,增加了露天矿山企业的生产成本,影响了生产进度。从露天矿最易发生安全事故的开采阶段出发并结合工程实例,针对露天矿开采作业阶段影响作业安全的因素进行了分析,并以模糊层次分析理论为基础,结合Matlab软件对露天矿开采阶段安全风险进行了评价,建立了一套安全风险评价体系.可为露天矿山安全开采提供重要参考。

杨晓杰,孙洪磊,郝振立,曹金栋,侯林,彭文雨[9](2020)在《基于突变理论的南芬露天矿安全风险评价》文中研究说明为评价南芬露天铁矿的安全风险,根据南芬露天铁矿安全现状,从安全管理制度、边坡安全管理、采场安全管理、边坡防治这4个方面构建南芬露天矿安全评价指标体系,并采用突变理论对南芬露天矿的安全风险进行分析,结合实际,对南芬露天矿进行安全评价。结果表明,南芬露天铁矿突变隶属值为0.891,现场安全风险较好,但安全管理制度的隶属度值较低,在以后的工作中应着重安全管理制度的完善、健全及落实,避免因没有及时处理而出现相应事故。

刘宇航[10](2020)在《基于FLAC 3D的露天矿开采稳定性分析》文中进行了进一步梳理钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业,是关系国计民生的基础性行业,露天矿开采作为钢铁的主要来源形式,在实际工程中具有重要作用。但进行露天矿开采时却存在滑坡、崩塌等严重的安全隐患。安全事故一旦发生,人员伤亡、财产损失不可挽回。为了避免上述灾害的发生,科研人员不断进行边坡灾害的预测预报研究。在边坡预测预报研究时,首选要对边坡进行稳定性分析。本文选取南芬露天铁矿“11-1005滑坡”为研究对象,结合FLAC 3D数值模拟软件进行边坡稳定性分析。稳定性分析结果为边坡安全开采提供设计依据,也为边坡灾害的预测预报理论依据,对钢铁行业矿石安全开采具有重要意义。本文首先分析了边坡开采稳定性分析的必要性,阐述了国内外露天边坡开采、滑坡模型试验、数值模拟技术的研究现状;其次以南芬露天铁矿“11-1005滑坡”为背景,分析了南芬露天铁矿的工程概况及自然地理状况,并基于相似原理构建地质力学模型试验;然后运用FLAC 3D 6.0建立了数值模拟模型,将地质力学模型试验、数值模拟分析结果以及滑坡破坏情况进行对比、分析,得出滑坡的主要影响因素;最后运用FLAC 3D 6.0为南芬露天铁矿中的典型断面制定了两种开采方案的数值模拟试验,分析了两种不同方案的可行性,验证了FLAC 3D在实际应用中的可行性和有效性。本文的主要内容和研究成果如下:(1)选取“11-1005滑坡”的298m平台到370m平台,以石膏板为模拟材料构建地质力学模型,通过深部地下工程模型试验系统对地质力学模型进行加载,还原了“11-1005滑坡”过程,研究得出此次滑坡主要由坡底位移发生突变,带动整个滑体发生破坏,整个滑体的破坏过程由于锚索的存在并不连续,因此在实际工程中监测点的选取应放在坡底位置,同时得出了不合理开挖是造成本次滑坡的主要原因。(2)利用FLAC 3D软件构建298m平台到370m平台的数值模型,并对边坡进行开采模拟,将模拟得到的结果与地质力学模型进行对比分析,并对地质力学模型中难以观察到的锚索部分进行了重点分析。通过对比分析得出了结论:锚索对滑体的竖向位移影响较大,使得滑体位移不连续发生,坡顶位移大于坡底,在一定程度上保证了边坡的安全。地质力学模型试验能直观的再现边坡的破坏的过程,数值分析能应对一些复杂的,难以还原的位置进行重点分析,二者联合分析,对南芬露天铁矿“11-1005滑坡”稳定性分析提供了试验数据。(3)选取南芬露天铁矿中的典型断面,利用FLAC 3D建立数值模型,制定了分台阶开采与无台阶开采两种开采方案。通过对两种开采方案中的最大不平衡力、边坡安全系数、滑移线、最大主应力以及位移场的对比分析可以表明:在大规模的露天矿开采中,设置开采平台更有利于开采的安全性。同时证明了FLAC3D可以对露天边坡开采进行有效、精准的数值分析,能够为边坡开采提供科学、有效的指导。

二、南芬露天铁矿深部开采边坡稳定性的计算与分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、南芬露天铁矿深部开采边坡稳定性的计算与分析(论文提纲范文)

(1)南芬露天矿滑坡机理及其动态过程(论文提纲范文)

1 滑坡背景
    1.1 滑坡介绍
    1.2 地质和气象水文资料
    1.3 滑坡体土体成分
2 滑坡机理分析
3 滑坡动力学全过程分析
    3.1 SPH理论和Mohr-Coulomb模型
    3.2 滑坡动力学过程数值模拟
4 结论

(2)富水砂砾露天矿边坡稳定性分析方法与处治技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 边坡稳定性分析方法研究现状
        1.2.2 矿山防排水技术研究现状
        1.2.3 土压力研究现状
        1.2.4 目前研究存在的问题
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 工程概况
    2.1 矿山地理位置
    2.2 工程地质概况
    2.3 水文地质概况
        2.3.1 地表水系
        2.3.2 地下水概况
        2.3.3 水文试验
    2.4 扩帮开采面临的问题
3 露天矿边坡稳定性双安全系数评价方法研究
    3.1 引言
    3.2 岩土体强度准则
        3.2.1 Mohr-Coulomb强度准则
        3.2.2 Hoek-Brown强度准则
    3.3 非等比折减方案的确定
        3.3.1 折减参数的选取和折减系数的定义
        3.3.2 非等比折减系数间关系的建立
    3.4 基于滑面应力状态的边坡双安全系数求解方法研究
        3.4.1 安全系数定义探讨
        3.4.2 滑面单元体应力状态分析
        3.4.3 双安全系数求解
        3.4.4 算例验证
    3.5 基于高斯滤波技术的边坡滑面双路径搜索方法研究
        3.5.1 折减方案对边坡滑面的影响
        3.5.2 基于高斯滤波技术的滑面搜索法
        3.5.3 边坡滑面敏感性分析
    3.6 腾龙露天矿边坡稳定性评价
        3.6.1 计算模型
        3.6.2 边坡稳定性分析
    3.7 本章小结
4 考虑露天矿边坡平台宽度的有限土体土压力分析
    4.1 引言
    4.2 滑动土体几何特性分析
    4.3 考虑平台宽度的有限土体被动土压力
        4.3.1 滑体受力分析
        4.3.2 被动土压力解析解
        4.3.3 与半无限体被动土压力对比
    4.4 有限土体主动土压力计算
        4.4.1 微元体受力分析
        4.4.2 主动土压力解析解
        4.4.3 与半无限体主动土压力对比
    4.5 有限土体土压力公式适用条件分析
        4.5.1 被动区有限土体适用条件
        4.5.2 主动区有限土体适用条件
    4.6 有限土体土压力影响因素分析
        4.6.1 被动土压力影响因素分析
        4.6.2 主动土压力影响因素分析
    4.7 腾龙露天矿止水固坡结构土压力分析
        4.7.1 计算模型与参数
        4.7.2 计算结果分析
    4.8 本章小结
5 考虑有限土体效应的复杂工况下地下连续墙稳定性分析
    5.1 引言
    5.2 复杂工况条件下墙体稳定性理论分析
        5.2.1 冻胀作用原理和冻胀力分类
        5.2.2 考虑地震作用的有限土体被动土压力
        5.2.3 复杂工况下地下连续墙稳定性计算模型
    5.3 考虑有限土体效应的复杂工况下地下连续墙安全系数解析解
        5.3.1 抗滑移安全系数
        5.3.2 抗倾倒安全系数
        5.3.3 抗踢脚安全系数
    5.4 地下连续墙稳定性影响因素分析
        5.4.1 土体参数对墙体稳定性的影响
        5.4.2 有限土体尺寸参数对墙体稳定性的影响
        5.4.3 地下连续墙参数对墙体稳定性的影响
        5.4.4 地下水对墙体稳定性的影响
        5.4.5 地震作用对墙体稳定性的影响
        5.4.6 冻胀作用对墙体稳定性的影响
    5.5 本章小结
6 富水砂卵石地层露天矿止水固坡技术研究
    6.1 引言
    6.2 止水前腾龙露天矿边坡失稳机理分析
        6.2.1 计算模型
        6.2.2 结果分析
    6.3 腾龙露天矿止水固坡技术方案研究
        6.3.1 边坡总体设计
        6.3.2 地表防排水设计
        6.3.3 止水固坡方案选取
    6.4 单一结构地下连续墙止水固坡方案
        6.4.1 地下连续墙结构参数敏感性分析
        6.4.2 地下连续墙施工参数优化设计
        6.4.3 不同地下连续墙方案比较分析
    6.5 地下连续墙止水固坡效果验证
        6.5.1 地下连续墙稳定性验证
        6.5.2 地下连续墙受力验证
        6.5.3 边坡稳定性验证
        6.5.4 止水效果验证
    6.6 地下连续墙施工难点与工艺研究
    6.7 本章小结
7 越冬期地下连续墙受力变形特性与冻胀损伤机理研究
    7.1 引言
    7.2 地下连续墙冻胀数值模型的建立
        7.2.1 水-热-力耦合计算方程
        7.2.2 三维数值模型建立
        7.2.3 边界条件及参数选取
        7.2.4 矿坑开挖过程模拟
    7.3 冻胀作用下露天矿边坡和墙体变形受力特性分析
        7.3.1 无冻胀工况边坡和地下连续墙受力变形特性
        7.3.2 不同冻胀工况下边坡和地下连续墙受力变形特性
        7.3.3 温度和冻胀时间对地下连续墙和坡体的影响
    7.4 冻胀作用下地下连续墙冻胀损伤特性研究
        7.4.1 不同冻结工况下墙体损伤特性
        7.4.2 不同温度条件下墙体损伤特性
        7.4.3 不同冻结时间下墙体损伤特性
    7.5 地下连续墙变形现场监测
        7.5.1 监测点位置
        7.5.2 监测结果分析
        7.5.3 数值分析结果对比验证
    7.6 地下连续墙冻融循化疲劳寿命研究
        7.6.1 混凝土疲劳特性
        7.6.2 混凝土疲劳寿命经验公式
        7.6.3 腾龙铁矿地下连续墙冻融循环疲劳寿命预测
    7.7 本章小结
8 结论
    8.1 研究结论
    8.2 主要创新点
    8.3 研究展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(3)高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 绪论
    2.1 高海拔寒区岩体室内岩石力学试验研究现状
        2.1.1 静态试验研究
        2.1.2 动态试验研究
    2.2 边坡物理相似模型试验研究现状
    2.3 高海拔寒区岩体结构数值模拟研究现状
    2.4 高海拔寒区岩质边坡变形破坏原位监测研究现状
        2.4.1 声发射(AE)监测
        2.4.2 遥感监测技术
        2.4.3 其他原位监测试验
    2.5 高海拔寒区岩质边坡失稳机理研究现状
        2.5.1 结构面劣化机理
        2.5.2 岩体结构变异机理
        2.5.3 稳定性评价方法
    2.6 问题的提出
    2.7 研究内容及技术路线
        2.7.1 主要研究内容
        2.7.2 主要研究方法
        2.7.3 技术路线
3 备战铁矿工程地质概况与岩体赋存特征
    3.1 工程背景
        3.1.1 工程概况
        3.1.2 区域地质
    3.2 矿区及矿床地质特征
        3.2.1 矿区地层
        3.2.2 矿区构造
        3.2.3 水文地质
    3.3 岩石力学参数
    3.4 本章小结
4 冻融循环条件下凝灰岩静态力学特性研究
    4.1 不同应力路径下的单轴压缩试验
        4.1.1 试验方法
        4.1.2 岩石的冻融损伤特性
        4.1.3 单轴压缩岩石力学特性
        4.1.4 凝灰岩声发射特性
        4.1.5 凝灰岩的损伤本构关系
    4.2 常规三轴加载试验
        4.2.1 试验方案
        4.2.2 应力应变规律分析
        4.2.3 岩石变形规律分析
        4.2.4 岩石破裂特征分析
    4.3 轴向应力恒定的匀速卸围压试验
        4.3.1 试验方案
        4.3.2 轴向压力恒定的匀速卸载围压试验
        4.3.3 卸荷路径下的岩石破裂特征分析
    4.4 多级循环荷载试验
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 应力应变响应机制分析
        4.4.3 变形及破坏特征分析
    4.5 不同应力路径下破坏规律及机理分析
    4.6 本章小结
5 频繁冲击荷载下冻融凝灰岩动态力学特性研究
    5.1 试验材料和方法
        5.1.1 试样制备
        5.1.2 试验仪器与方法
    5.2 力学特性结果分析
        5.2.1 动态应力-应变曲线特征
        5.2.2 峰值应力特征
        5.2.3 峰值应变特征
        5.2.4 动态弹性模量特征
    5.3 变形与破坏特征分析
        5.3.1 平均应变率特征
        5.3.2 频繁冲击后的破坏模式
    5.4 冻融循环与冲击荷载作用下的损伤分析
    5.5 本章小结
6 挂帮矿边坡在露天爆破振动下的响应研究
    6.1 高寒边坡爆破振动波实测
        6.1.1 工程概况
        6.1.2 爆破测振
    6.2 边坡爆破振动稳定性数值模拟
        6.2.1 建立模型
        6.2.2 结果及分析
    6.3 本章小结
7 岩体冻融损伤劣化模型
    7.1 挂帮矿边坡结构面智能识别
        7.1.1 获取点云数据
        7.1.2 岩体结构面智能识别
        7.1.3 获取结构面信息
        7.1.4 结构面信息统计
    7.2 考虑冻融劣化的霍克-布朗修正模型
        7.2.1 霍克-布朗准则方程
        7.2.2 适用于高寒岩体的霍克-布朗强度准则
    7.3 本章小结
8 高寒边坡多场耦合时效致灾演化过程数值模拟研究
    8.1 岩体温度-渗流-应力耦合方程的建立
        8.1.1 温度场控制方程
        8.1.2 渗流场控制方程
        8.1.3 应力场控制方程
        8.1.4 考虑相变问题
    8.2 备战铁矿边坡稳定性分析
        8.2.1 建立多场耦合数值模型
        8.2.2 多场耦合作用下挂帮矿开采的结果与分析
        8.2.3 冻融循环对挂帮矿边坡的影响分析
    8.3 本章小结
9 结论与展望
    9.1 结论
    9.2 创新点
    9.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(4)金平铁矿采场边坡滑坡成因及防治效果评价(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 边坡稳定性的研究现状
        1.3.2 滑坡的研究现状
    1.4 本文研究内容
    1.5 本文研究技术路线
第二章 矿区基本概况
    2.1 矿区地理
        2.1.1 地理位置及交通
    2.2 地质环境条件
        2.2.1 环境地质
        2.2.2 矿区地质
        2.2.3 区域地质
        2.2.4 水文特征
        2.2.5 地震
        2.2.6 工程地质特征
    2.3 矿山采矿工艺
        2.3.1 采场现状
        2.3.2 采矿工艺
    2.4 本章小结
第三章 采场边坡滑坡特征及成因分析
    3.1 滑坡监测
        3.1.1 InSAR形变监测
        3.1.2 布设样点
        3.1.3 滑坡变形特征及趋势分析
    3.2 滑坡基本特征及类型
    3.3 滑坡成因影响因素分析
        3.3.1 岩土类型和性质
        3.3.2 地形地貌和地质构造
        3.3.3 气象和水文特征
        3.3.4 其他因素
    3.4 基于层次分析法的滑坡影响因素分析
        3.4.1 层次分析法(AHP)
        3.4.2 影响因素权重计算
    3.5 边坡滑坡成因综合分析
    3.6 本章小结
第四章 采场边坡滑坡稳定性分析
    4.1 基于FLAC3D的模拟分析
        4.1.1 理论基础
        4.1.2 边坡失稳破坏的判据
        4.1.3 本构模型与边界条件
        4.1.4 计算参数的赋值
        4.1.5 边坡稳定性判别准则
    4.2 模型构建
    4.3 天然工况下稳定性分析
    4.4 暴雨工况下稳定性分析
    4.5 本章小结
第五章 采场边坡防治效果评价
    5.1 边坡防治原则
    5.2 滑坡治理措施
    5.3 排水措施
    5.4 削坡减载数值模拟分析
    5.5 监测结果分析
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 A (攻读硕士学位期间发表论文)
附录 B (攻读硕士学位期间获奖情况)

(5)弓长岭露天铁矿独木采区开采境界优化研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
2 独木采区地质概况
    2.1 开采情况
    2.2 矿区地质
        2.2.1 地层
        2.2.2 构造
        2.2.3 岩浆岩
        2.2.4 矿体地质
    2.3 水文地质
        2.3.1 区域水文地质
        2.3.2 矿区水文地质
3 独木采区的储量计算
    3.1 地质勘探概述
    3.2 矿床储量计算经济技术指标与方法
        3.2.1 储量计算经济技术指标
        3.2.2 储量计算方法
    3.3 储量计算结果
    3.4 小结
4 采区境界优化研究
    4.1 边坡稳定性与边坡角的计算分析
        4.1.1 边坡稳定性研究方法
        4.1.2 坡角对稳定系数的影响研究
        4.1.3 各个侧帮现状与最终坡面稳定性的研究
    4.2 境界优化算法
    4.3 断面内优化步长的计算
    4.4 总体迭代断面内优化步长的计算
    4.5 境界优化计算结果与分析
        4.5.1 基于地质储量境界优化理论计算结果与分析
        4.5.2 基于生产矿量境界优化计算结果与分析
    4.6 小结
5 排岩运输系统方案优化研究
    5.1 采场内排岩运输系统方案比选
    5.2 采场外排岩运输系统优化
    5.3 总体运输路径优化分析
    5.4 小结
6 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介

(6)缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 露转地开采地压活动特征分析方法
        1.2.2 采空区充填技术发展现状
    1.3 论文研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 采区概况及岩石物理力学参数测试
    2.1 采区概况
        2.1.1 矿床特征
        2.1.2 环境地质
        2.1.3 开采现状
    2.2 岩石物理力学参数测试
        2.2.1 试验岩样制备
        2.2.2 密度试验
        2.2.3 岩石抗拉强度试验
        2.2.4 单轴压缩试验
        2.2.5 三轴压缩实验
        2.2.6 试验结果
    2.3 小结
第三章 露转地开采作用下地压活动特征的相似模拟试验研究
    3.1 试验原理
    3.2 相似模拟试验设计
        3.2.1 模型试验架的选择
        3.2.2 试验剖面选取
        3.2.3 试验参数选取
    3.3 模型相似材料选取及配比试验
        3.4.1 试验材料选择
        3.4.2 相似材料的配比试验
        3.4.3 材料用量计算
    3.4 相似模型试验制备
        3.4.1 模型试验监测点布置
        3.4.2 模型制备
    3.5 相似模拟试验中采矿工艺的选择
        3.5.1 采矿方法的选择
        3.5.2 矿柱稳定性计算
        3.5.3 境界矿柱尺寸的确定
        3.5.4 开采顺序的确定
    3.6 相似模拟试验结果分析
        3.6.1 模型应力规律分析
        3.6.2 模型位移规律分析
        3.6.3 模型破坏变形特征分析
    3.7 小结
第四章 露转地开采作用下地压活动特征的数值模拟研究
    4.1 数值模拟方法选择及模型构建
        4.1.1 模型的构建
        4.1.2 数值模拟岩体力学参数确定
        4.1.3 本构模型选择
    4.2 数值模拟结果分析
        4.2.1 应力分布特征
        4.2.2 位移分布规律
        4.2.3 塑性区分布特征
    4.3 相似模型与数值模拟结果对比分析
        4.3.1 应力分布
        4.3.2 位移分布
        4.3.3 塑性区分布特征
    4.4 小结
第五章 露转地条件下充填效果模拟研究
    5.1 充填开采方案
    5.2 采空区充填体模拟特性
    5.3 治理后采空区稳定性分析
        5.3.1 不同充填方式下围岩应力分布规律研究
        5.3.2 不同充填开采方式下围岩位移分布规律研究
        5.3.3 不同充填方式下围岩塑性区分布规律研究
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(7)姑山矿露转井安全开采境界顶柱合理厚度与边坡稳定性研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 问题提出与研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容和方法
2 露天转井工开采技术条件及开采方法分析
    2.1 矿区概况
    2.2 露天转井工开采技术条件
    2.3 井工采矿方法
    2.4 本章小结
3 露天转井工开采境界顶柱合理厚度研究
    3.1 境界顶柱稳定性影响因素分析
    3.2 境界顶柱破坏模式分析
    3.3 境界顶柱厚度理论计算
    3.4 境界顶柱厚度数值模拟研究
    3.5 本章小结
4 露天转井工开采边坡稳定性研究
    4.1 露天转井工开采围岩扰动规律研究
    4.2 露天转井工开采边坡岩体移动规律研究
    4.3 露天转井工开采边坡岩体移动机理及破坏模式分析
    4.4 露天转井工开采边坡稳定性安全系数分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)基于模糊层次分析法的露天矿开采安全风险分析(论文提纲范文)

1 风险分析评价模型构建
2 工程实例分析
    2.1 工程概况
    2.2 风险因素选取和分类层次化
    2.3 构建模糊一致判断矩阵
3 结语

(9)基于突变理论的南芬露天矿安全风险评价(论文提纲范文)

0 引言
1 南芬露天矿工程概况
2 南芬露天矿安全指标建立
3 突变理论在安全风险评价中的作用
    3.1 突变理论基本模型的建立
    3.2 突变模型归一化公式的推导
4 基于突变理论的南芬露天的安全风险评价
    4.1 制定评价标准
    4.2 评价的原则
    4.3 评价分析
    4.4 结果分析
5 结论

(10)基于FLAC 3D的露天矿开采稳定性分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 露天矿边坡研究概况
        1.2.2 岩体卸荷研究现状
        1.2.3 滑坡模型试验研究现状
        1.2.4 数值模拟研究现状
    1.3 研究内容、方法及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
    1.4 创新点
2 工程概况
    2.1 工程介绍
        2.1.1 水文环境
        2.1.2 气象环境
    2.2 岩性与地质构造
        2.2.1 矿区岩性特征
        2.2.2 矿区断裂构造
    2.3 矿区边坡破坏类型
3 地质力学模型试验
    3.1 试验背景
    3.2 试验准备
        3.2.1 试验理论依据
        3.2.2 地质力学模型试验系统
        3.2.3 模型材料
        3.2.4 锚索设计
        3.2.5 模型构建
    3.3 试验过程
        3.3.1 模型预加载
        3.3.2 模型开挖
    3.4 试验结果分析
        3.4.1 模型破坏过程
        3.4.2 模型受力分析
    3.5 本章小结
4 南芬露天铁矿“11-1005滑坡”的数值模拟
    4.1 FLAC软件介绍
        4.1.1 FLAC简介
        4.1.2 FLAC3D6.0版本的优化
    4.2 强度折减法
        4.2.1 强度折减法的基本原理
        4.2.2 Mohr-Coulomb强度屈服准则
    4.3 FLAC软件建模
        4.3.1 模型建立
        4.3.2 边坡安全系数
        4.3.3 锚索建模
    4.4 地质力学模型开挖过程数值模拟
    4.5 本章小结
5 南芬露天矿开采方案分析
    5.1 数值模型设计
        5.1.1 断面选取
        5.1.2 建立模型
    5.2 南芬露天铁矿E-E断面开采方案制定
        5.2.1 无台阶开采方案
        5.2.2 分台阶开采方案
        5.2.3 监测点设置
    5.3 不同开采方案数值模拟结果对比分析
        5.3.1 初始应力场
        5.3.2 最大不平衡力监测
        5.3.3 边坡安全系数变化
        5.3.4 剪应变增量云图
        5.3.5 最大主应力云图
        5.3.6 合位移云图
        5.3.7 分析开采结果
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在校研究成果
致谢

四、南芬露天铁矿深部开采边坡稳定性的计算与分析(论文参考文献)

  • [1]南芬露天矿滑坡机理及其动态过程[J]. 王长军,曹春晖,陶志刚. 中国矿业, 2021(07)
  • [2]富水砂砾露天矿边坡稳定性分析方法与处治技术研究[D]. 韩龙强. 北京科技大学, 2021(08)
  • [3]高寒边坡岩体采动响应与多场耦合时效致灾过程研究[D]. 肖永刚. 北京科技大学, 2021(08)
  • [4]金平铁矿采场边坡滑坡成因及防治效果评价[D]. 孙银华. 昆明理工大学, 2021(01)
  • [5]弓长岭露天铁矿独木采区开采境界优化研究[D]. 吴庆深. 辽宁科技大学, 2020(02)
  • [6]缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究[D]. 程杰. 江西理工大学, 2020(01)
  • [7]姑山矿露转井安全开采境界顶柱合理厚度与边坡稳定性研究[D]. 龙周彪. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [8]基于模糊层次分析法的露天矿开采安全风险分析[J]. 谷明,郝振立,陶志刚,靳锟,赵东东. 现代矿业, 2020(04)
  • [9]基于突变理论的南芬露天矿安全风险评价[J]. 杨晓杰,孙洪磊,郝振立,曹金栋,侯林,彭文雨. 矿业研究与开发, 2020(04)
  • [10]基于FLAC 3D的露天矿开采稳定性分析[D]. 刘宇航. 绍兴文理学院, 2020(02)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

南芬露天铁矿深部开采边坡稳定性计算与分析
下载Doc文档

猜你喜欢