基于位移反分析的露天边坡稳定性评价.pdf

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1、第32卷第5期矿冶工程Vo1．32№52012年10月MININGANDMETALLURGICALENGINEERING0ctober2012基于位移反分析的露天边坡稳定性评价①周亮(1．中色非洲矿业有限公司，北京100029；2．北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：根据某矿西部贫矿开采条件，借助ANSYS和FLAC”软件建立了大型三维数值分析模型。基于该矿边坡位移GPS监测数据，通过地表岩移反分析得到了合理的矿岩和充填体物理力学参数。数值分析表明，贫矿开采过程中露天边坡整体处于稳定状态，且贫矿开采活动对上盘南

2、部边坡影响程度较大，其岩移量和塑性区范围变化较明显，同时贫矿开采过程中南部边坡最大主应力由压应力转变为拉应力，极易因拉应力的作用而出现掉块、局部塌落等现象，且对斜坡道入口和出入斜坡道的主运输巷道影响较为明显。关键词：露天边坡；GPS监测；数值模拟；位移反分析中图分类号：TD32文献标识码：A文章编号：0253—6099(2012)05—0011—04StabilityEvaluationofOpenPitSlopeBasedonBackAnalysisofDisplacementZHOULiang，(1．4caMiningPLCo

3、fChinaNonferrousMetalsCoLtd，Beiiing100029，China；2．SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeqing，Beijing100083，China)Abstract：Accordingtotheconditionsforminingwesternleanoreinamine，alarge—scalethree-dimensionalnumericalanalysismodelwas

4、establishedwithANSYSandFLAC如．BasedontheGPSmonitoringdataofopenpitslopedisplace-ment，therationalphysicalandmechanicalparametersofrockandbackfillwereobtainedbyback—analysisofdisplace—ment．Thenumericalanalysisresultindicatedthatopenpitslopewasoverallinastablestateinthepr

5、ocessofleanoreextraction．Theslopeonthesouthofhangingwallwassignificantlyaffected，withthedisplacementandplasticzoneobviouslychanged．Inaddition，themaximumprincipalstressofsouthslopechangedfromcompressivestresstotensilestressduringthemining，thephenomenaofridspallingandpa

6、rtialroofcollapsepronetobeoccurredduetothetensilestress，especiallyintheentryandmaindrifttotheslope．Keywords：openpitslope；GPSmonitoring；numericalsimulation；back—analysisofdisplacement露天转地下开采边坡岩体稳定性问题是国内外露地下矿初期开采了主矿体的富矿及下盘贫矿，上盘贫天转地下开采矿山亟待解决的关键问题之一¨I2J。由矿暂未开采。近年来，该矿决定开采上

7、盘保留贫矿，并于露天边坡通常都处于地下开采的移动带范围内，长回采预留的部分保安矿柱。由于该矿地下开采斜坡道期的地下开采活动引起地下采空区的日益扩大和周围入口布置于露天坑西北边坡中部，出入斜坡道的主运原岩应力的二次重新分布，势必不同程度地造成采场输道布置于露天坑东北部、北部及西部边坡，充填搅拌上部边坡岩体的移动和变形破坏，将直接威胁着露天站布置于露天坑东北边坡上部，露天边坡稳定性对上边坡的稳定和安全I4J。针对露天转地下开采边坡岩述设施及道路影响很大，因此客观评价该矿贫矿开采体滑移机制和边坡稳定性问题，国内许多专家学者开对露天边坡稳

8、定性影响，具有重要的研究价值。本文展了大量研究工作J。结合矿区GPS位移实时监测数据，借助ANSYS软件我国某金属矿始建于20世纪50年代，先期采用建立大型三维数值分析模型，并采用FLAC如软件通过露天开采，随着露天地表浅部资源的开采殆尽，露天矿山