露天矿高边坡稳定性评价及坡角优化探索：以某铁矿露采边坡为例_环境科学

1

序

如何科学合理地分析和设置露天矿边坡是矿山露天开采必须要解决的重要科学与工程问题，在确保边坡安全的前提下做到多采矿、少剥离一直是露天开采企业孜孜以求的目标，也是露...

2

致　谢

本书在编写过程中，得到了云南工程勘察大师、云南地矿工程勘察集团总工程师、教授级高级工程师、昆明理工大学博士生导师徐世光老师的热情鼓励与指导，数值模拟部分得到了中...

3

摘　要

矿山露采边坡稳定性评价以及边坡角的优化问题，是决定和制约露天矿山企业生存发展的根本问题之一，如何在保证边坡安全的前提下做到多采矿少剥离一直是露天矿山企业追求的目...

4

1　绪　论

...

6

1.1　研究目的与意义

矿山露采边坡与线路工程边坡和建筑工程边坡一样，为典型的人工边坡，它与地质作用形成的自然斜坡相比，其形成过程只能视为瞬时过程，影响边坡稳定的各种因素都来不及充分暴...

7

1.2　露天矿山高边坡研究现状与存在的主要问题

...

8

1.2.1　露天矿边坡稳定性研究现状

露天矿边坡工程作为人工边坡工程的一种类型，其研究的历程实际上是伴随着人类大规模工程建设和资源开发的进程而发展的，并一直是材料力学、岩石力学、工程力学和工程地质学...

9

1.2.2　露天矿边坡坡角优化的研究现状

在生活中，人们对同一个问题往往会提出多种解决方案，并通过多方面的论证，权衡利弊，从中提取最佳方案。最优化方法就是专门研究从多个可能方案中科学合理地选择一个最好的...

10

1.2.3　存在问题与发展趋势

纵观边坡稳定分析方法的发展，各种方法均有其局限性，单一方法难于达到真正圆满解决工程实际问题，对理论模型的辨识、本构关系、计算参数、仿真方法都需作进一步深入、具体...

11

1.3　研究内容及技术路线

...

12

1.3.1　研究内容

本研究以某铁矿露采边坡为工程背景，在充分收集利用矿山勘查和局部边坡滑坡勘察设计资料的基础上，结合现场调查、室内试验，采用综合方法进行边坡稳定性评价和坡角优化，研...

13

1.3.2　技术路线

技术路线是本次露采矿山边坡稳定性评价和坡角优化工作应该遵循的基本工作程序，它概略显示了本次工作从野外到室内应该进行的工作内容目录，现把图1－1中包含的外业工作的...

14

2　露天矿边坡稳定性评价及坡角优化方法

...

15

2.1　露天矿边坡特点及破坏类型

...

16

2.1.1　边坡岩体结构类型划分

边坡变形破坏模式是边坡稳定性分析研究的基础，也是长期以来边坡岩土体稳定性分析的总结和理论升华，因而，边坡变形破坏模式研究颇受国内外学者的广泛关注和高度重视。在进...

17

2.1.2　矿山露采边坡特点

尽管矿山露采边坡与线路工程边坡和水电工程等边坡工程有着众多的相似的稳定性影响因素和变形破坏模式，但因其自身特点决定了矿山边坡的独特性，主要有以下几点［8，14，...

18

2.1.3　矿山露采边坡变形破坏类型划分

工程经验表明，一座中等规模以上的金属矿露天矿山，边坡岩（土）体结构一般均不会很单一的就只有一种，一般的规律是浅表第四系残坡积物、基岩全、强风化层，随着开采深度的...

19

2.2　露天矿边坡稳定性评价方法

总的说来，矿山露采边坡为人工边坡的一种，边坡稳定性分析有定性分析方法、定量评价方法和不确定性分析方法三大类，其各有所长，并逐步趋于复杂化、多学科复合化。本研究主...

20

2.2.1　定性分析方法

定性分析方法，主要是通过工程地质调查或简单勘察，对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏模式及失稳的力学机制进行分析，对已经变形的地质体的成因及其演化历史进行...

21

2.2.2　定量分析方法

定量分析方法大的方面有刚体极限平衡法、数值分析法和塑性极限分析法三类。在金属露天矿边坡中应用比较广泛的主要有前两者。 2.2.2.1　刚体极限平衡分析法极限平...

22

2.2.3　不确定性方法（Indeterministic Method）

不确定性方法在边坡稳定性分析中的出现约在20世纪70年代初，一方面是由于一些新理论和方法的出现，一方面是由于在边坡工程设计和分析中涉及有大量不确定性因素越来越被...

23

2.3　露天矿边坡坡角优化方法

...

24

2.3.1　最佳边坡角的概念［8］

最佳边坡角是保证在矿山的服务年限内不至于发生大滑坡，使露天采矿能取得最大技术经济效益的、最陡的边坡角。现在，普遍认为矿山采矿过程中，使边坡保持百分之百的稳定，一...

25

2.3.2　边坡角的优化

露天矿边坡是持续形成、动态稳定边坡，将随着采矿时间的延长和深度的加大而加深，边坡坡角可以随时进行变化。总的来说，边坡角的优化分为整体边坡角优化和台阶坡面角优化。...

26

2.4　小　结

本章根据前人众多研究成果，简要总结了露天矿边坡特点；从一般边坡变形破坏规律入手，根据露天矿边坡自身特点，结合现行规范要求，划分了露天矿边坡结构类型、破坏类型及破...

27

3　矿山地质环境条件与开采设计方案

...

28

3.1　区域地质概况

矿区位于滇西某地，交通方便。矿区地势南高北低，西高东低，海拔标高2800～3568m，相对高差768m，为中高山地貌。矿区年降雨量约3000mm，是云南省的几大...

29

3.2　矿区工程地质条件

...

30

3.2.1　地形地貌

矿区地形整体南高北低，边坡高陡，主要采区位于一自然形成的溪沟内，自然地形坡度20°～30°；现在已经形成典型的山坡露天采场，大致呈南北向展布，长0.9～1.1k...

《露天矿高边坡稳定性评价及坡角优化探索：以某铁矿露采边坡为例》简介

序

致 谢

摘 要

目录

1 绪 论

1.1 研究目的与意义

1.2 露天矿山高边坡研究现状与存在的主要问题

1.2.1 露天矿边坡稳定性研究现状

1.2.2 露天矿边坡坡角优化的研究现状

1.2.3 存在问题与发展趋势

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

2 露天矿边坡稳定性评价及坡角优化方法

2.1 露天矿边坡特点及破坏类型

2.1.1 边坡岩体结构类型划分

2.1.2 矿山露采边坡特点

2.1.3 矿山露采边坡变形破坏类型划分

2.2 露天矿边坡稳定性评价方法

2.2.1 定性分析方法

2.2.2 定量分析方法

2.2.3 不确定性方法（Indeterministic Method）

2.3 露天矿边坡坡角优化方法

2.3.1 最佳边坡角的概念［8］

2.3.2 边坡角的优化

2.4 小 结

3 矿山地质环境条件与开采设计方案

3.1 区域地质概况

3.2 矿区工程地质条件

3.2.1 地形地貌

致　谢

摘　要