湖北某石灰石露天矿高边坡稳定性研究开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

随着开采技术的发展和矿体赋存条件的制约,露天矿山的开采深度逐渐增加,边坡高度不断加大,高边坡稳定性的维持也更加困难。湖北某石灰石露天矿为水泥用石灰岩矿,矿区内地形陡峭,东部最高峰的海拔高度为1223.3m。该矿所设计的坑底标高为 700m,将在矿区东部形成高约339m的露采边坡,再加上自然边坡,开采完成后,将形成高约523m、边坡角达53°以上的高陡边坡。

边坡稳定性一直是影响露天矿安全性和经济性的重要因素,在以往的研究中,边坡高度通常为300m到400m,较少涉及500m以上的高陡边坡,从安全管理及经济效益角度出发,对该矿露天采场最终境界边坡进行一次全面的稳定性研究是非常必要的。

边坡失稳破坏是一种复杂的地质灾害过程,可以采用不同的分析方法来分析其稳定状态。目前国内外主要采用的研究方法有以下几种:

(1)工程地质分析法。工程地质分析法是通过工程地质勘察,对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及力学机制、变形地质体的成因及其演化史进行分析,得到边坡稳定性状况及其发展趋势的定性说明与解释,其理论基础是地质成因演化论、工程地质类比法及岩体结构控制理论。对于地质条件复杂的矿山岩质边坡,该法在确定滑坡模式和机制方面独具价值,为定量研究边坡稳定性奠定了基础。

(2)极限平衡法。极限平衡法是纳入设计规程的边坡稳定分析的重要和最常用方法,从广义上来说,该方法也属于数值分析方法的一种,但由于其通用性和实用性,人们将其作为单独的一类方法列出。极限平衡法假设边坡出现滑动面且处于极限平衡状态,然后将边坡离散成有垂直边界的刚体条块,建立条块之间的静力平衡方程,通过求解静力平衡方程得到边坡的安全系数。

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