“矿山边坡稳定与滑坡防治”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“矿山边坡稳定与滑坡防治”专题

露天矿在开采过程中，边坡稳定与否直接制约着矿山的安全。滑坡是露天开采领域的重要隐患，由于岩土体性质的复杂性和影响因素的不确定性，即使严格按照规范设计，滑坡仍不可避免发生。它将造成设备损坏、生产中断及人员伤亡，严重影响工程进度及经济效益。随着矿山开采深度的逐渐增加，露天矿山边坡的高度、面积、维护时间都要相应大幅增加，不然，边坡滑落灾害将日益突出。因此，边坡的稳定性越来越成为我国矿山防灾的重点之一。

为便于大家了解“矿山边坡稳定与滑坡防治”领域的最新科技成果，小编整理了近3年《煤炭学报》该领域已刊发的论文，一起来看看吧！

行业视野: 安全
类别; 99个
关键词; 95位
专家; 20篇
论文; 17412IP
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降雨诱发采动滑坡物理模拟试验研究

作者(Author)：赵建军, 李金锁, 马运韬, 余建乐

摘要：采动滑坡是岩土工程中极具挑战性的问题之一，采动滑坡为矿区地质灾害的主要类型，其危害性相较于其他类地质灾害更加严重。采煤会诱发平缓结构斜坡发生强烈的地面变形，研究结果表明天然状况下采煤结束后一定时间内地面变形将趋于稳定，采动滑坡的发生受降雨影响显著。以贵州马达岭滑坡为地质原型，马达岭斜坡为平缓倾内的层状结构斜坡，具有上硬下软和上陡下缓结构特征，是受采矿和降雨影响诱发的滑坡。采用物理模拟方法，应用模型箱和相似材料根据相似比建立滑坡模型，采用土压力监测计、孔压力监测计和三维激光扫描仪对模型进行监测，研究了模型在开采与降雨两类工况下变形及内部应力的变化情况和在开采与降雨共同作用下斜坡变形破坏过程，再现了滑坡从孕育到发生的全过程，分析强降雨诱发采动滑坡形成的机制。研究表明:采空区形成后，坡内原有的应力平衡被打破，发生应力重分布，采空区顶板应力卸荷，边界部位应力集中，顶板位置首先发生弯曲沉陷，产生大量离层裂缝，裂缝不断向四周扩展，逐渐形成大量竖向拉张裂缝，采空区的边界部位出现多条斜向裂隙;同时采动的影响不断向上传播，采空区顶板处产生裂缝多与上覆岩体中发育的裂缝贯通形成大型裂缝;降雨作用下，坡内裂缝持续发展，降雨导致采空区及上覆岩体中形成稳定水位，增大坡后的静水压力，使裂缝不断增大，推动斜坡向临空面发生变形，雨水下渗作用下，逐渐沿下部“阶梯状”裂缝、采空区、竖向拉张裂缝形成基本贯通的潜在滑动面，最终在水压作用下，剪断锁固段形成贯通的滑面，发生整体滑动。马达岭滑坡其演化过程可分为3个阶段:① 采空区覆岩-斜坡变形阶段:由于开采使上覆岩层产生变形破坏，模型坡表及内部发育大量裂隙，为雨水的入渗提供有利条件;② 降雨诱发斜坡整体变形演化阶段:雨水入渗模型，加剧裂缝发育，使模型向临空向发生变形，坡内裂隙已基本贯通，模型到达失稳的临界点;③ 滑面扩展—滑坡发生:降雨作用下，岩体不断被软化，同时，模型内裂缝充水，使裂缝不断发育直至贯通，导致滑坡发生。因此其变形破坏机制可总结为采空区覆岩-斜坡变形→降雨诱发斜坡整体变形演化→滑面扩展-滑坡发生。

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煤炭学报

2020年第02期

1000

468
节地减损开采模式下边坡结构及应力发展规律

作者(Author)：尚涛, 韩流, 舒继森, 陈树召

摘要：为了实现节地减损开采技术在露天矿的安全应用，对开采过程中的边坡结构、岩体应力状态和稳定性进行分析，揭示开采程序和参数与边坡应力分布和稳定性的耦合规律。采用剖面法阐述了适用于扩建和新建露天矿的2种节地减损开采技术方案;分析了边坡内部的应力类型，建立了降段或靠帮开采造成的不平衡应力分异模型及其诱发的边坡牵引式渐进破坏模型。以蒙东地区露天矿采场端帮的形成和发展过程为依据建立了三维模型，并设定模拟条件如下:采场深度从0降段至300 m，每次降段50 m;端帮角度从37°线性提高至45°，每次提高2°;内排土场从0回填至300 m，每次回填50 m。分析得到开挖降段和靠帮开采过程中自重应力和水平应力变化规律以及开挖降段和内排回填过程中的端帮边坡稳定系数变化规律。根据矿山的设备生产能力和采剥工程量，计算出开挖降段、靠帮开采所需的工程时间，通过回归分析得到自重和水平应力随时间的变化规律，以及时效稳定性的变化规律。研究结果表明:开挖降段过程中，自重和水平应力分别下降了1.6和5.6 MPa，端帮边坡稳定系数从2.23下降到0.83;靠帮开采过程中，自重和水平应力分别提高了0.5和9.4 MPa;内排回填过程中，端帮稳定系数从0.83提高到1.87。自重应力和水平应力均呈现以采场中心线为轴的对称结构，在采场范围内，自重应力呈拱形结构，水平应力呈“楔形”结构;随着开挖降段深度或端帮边坡角度的增大，自重应力拱顶曲率和水平应力楔形曲率均不断减小。自重和水平应力的峰值随开挖深度的增大呈二次函数下降，随开挖时间的增加均呈线性规律下降，随端帮边坡角度的增大呈二次函数规律增大。端帮稳定系数随开挖降段深度的增加呈负指数降低，随时间的增长呈二次函数规律下降;端帮的稳定系数随内排回填高度、时间均呈现指数的增长规律。

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煤炭学报

2019年第12期

900

492
双软弱夹层岩质滑坡的滑动模式及变形规律

作者(Author)：龙建辉, 任杰, 曾凡桂, 吕义清

摘要：顺层岩质滑坡具有分布广，破坏性强，滑动机理复杂等特点，其滑动主要受软弱夹层的控制。在自然界中，顺层岩质滑坡往往受到双层或多软弱夹层的影响与控制。针对此特点，通过对山西吕梁山一带的顺层岩质滑坡发育特征与破坏规律进行总结，建立两种含双软弱夹层顺层岩质滑坡计算模型，基于极限平衡法，考虑软弱夹层的抗剪强度在滑坡不同发育阶段的强度衰减，分析发现滑坡在不同的力学判定条件下会以不同的模式发生滑动，且不同模式下滑坡的启滑机理是不同的，模式一为上层软弱夹层软化而引起的，启滑时，上层岩层首先失稳，而下层岩层暂时保持稳定;模式二滑坡的启滑是由于下层软弱夹层软化而引起的，失稳破坏的形式是整体失稳。另外，基于FLAC3D数值模拟，分析了双软弱夹层顺层岩质滑坡的破坏变形规律。结果表明:由上层软弱夹层控制的滑坡滑动变形时，软弱夹层会在前缘发生切层现象，在中部与后缘滑坡会沿上覆岩层与软弱夹层的接触面滑动;由下层软弱夹层控制的滑坡滑动变形中，在前缘断面上层软弱夹层处会发生不连续性变化;在由上下软弱夹层共同控制下的顺层岩质滑坡中，当上层软弱夹层首先软化启滑，下层软弱夹层的软化会导致滑坡上下岩层发生分离滑动;当下层软弱夹层首先软化启滑，上层软弱夹层的软化对滑坡的整体滑动影响并不显著。

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煤炭学报

2019年第10期

895

322
基于动态强度折减DDA法的边坡多滑面稳定性分析

作者(Author)：王述红, 朱承金, 张紫杉, 任艺鹏

摘要：为解决岩体结构面损伤的各异性问题及边坡多滑面分析中数值模型的选取问题，借鉴DDA计算位移的优势，考虑块体间相对位移，提出动态强度折减DDA法(Dynamic Strength Reduction Discontinuous Deformation Analysis,简称DSR-DDA)的边坡多滑面搜索，通过对不同破坏程度下岩体结构面动态折减不同的强度及动态变化边坡多滑面分析中的数值模型，以解决数值分析中岩体结构面损伤的各异性问题及边坡多滑面分析中数值模型的选取问题。利用倾斜平面滑块经典案例测试位移阈值，验证方法的可行性及计算精度，并将其应用到抚顺西露天矿岩质高边坡多滑面稳定性分析中，且与自主研发的GeoSMA-3D系统进行耦合。研究结果表明:在设定位移阈值为1mm时，DSR-DDA与理论解误差在0.5%以内，满足计算要求。后续得到了抚顺西露天矿边坡最危险滑落面(对应安全系数为1.136)，与分析现场监测位移得出的潜在滑落位置基本一致，并在首次滑坡后的数值边坡模型基础上，得到了次级滑落面位置(对应安全系数为1.189)，与常规分析得出的结果大相径庭，佐证了边坡多滑面稳定性分析中数值模型需动态变化的必要性。DSR-DDA法与GeoSMA-3D系统识别出的关键块体耦合效果良好，从块体理论角度印证了DSR-DDA法的实用性。抚顺西露天矿边坡破坏模式为牵引式滑动破坏，中下部油母页岩对边坡稳定性起关键作用，故不可继续开采剩余油母页岩，以免引起边坡上部大面积滑坡及矿坑-城市边界滑坡。

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煤炭学报

2019年第04期

837

362

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