基于刚体极限平衡的复杂边坡稳定性分析.pdf

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1、重霍圈露天采矿技术2o13~g12期·49·基于刚体极限平衡的复杂边坡稳定性分析屈亮。侯婷婷，陈鹏飞(1．中煤平朔集团安家岭露天矿，山西朔州036000；2．中煤平朔集团安太堡露天矿，山西朔州036000)摘要：以边坡稳定性分析的理论为基础，基f-S,l体极限平衡理论，对某露天矿非工作帮留有排水沟的复杂边坡进行了稳定性分析，通过确定其安全储备系数，再根据该边坡的地质构造，应用刚体极限平衡计算方法，确定了该边坡最终的最危险滑面及滑坡形态，对该矿的连续生产起着至关重要的作用。关键词：刚体极限平衡；边坡稳定性分析；复杂

2、边坡中图分类号：TD824．7文献标识码：B文章编号：1671—9816(2013)12—0049—03Complexityslopestabilityanalysisbased吣therigidbodylimitequilibriumQuLi-aag‘·HOUTing-ting2，CHENPeng-fei’(J．ChinaCoalPingPhuoGroupA，lLi，Open-pitMine，Shouzhou036000~2．ChinaCoa1，luoGroupAntaibaoOpen-pitMine，Shou

3、zhou036000)Abstract：Inthispaper，basedontheslopestabilityanalysistheory，ontherigidbodylimitequilibriumtheoryforacertainopen-pitminenon-workinghelpwithdraincomplexslopestabilityanalyses,bydeterminingthesafetyfactor,thenaccordingtothegeologicalstructureoftheslop

4、e，usingrigidbodylimitequilibriummethodtocalculateanddeterminetheendoftheslopeofthemostdangerousslidingsurfaceandslidingformcontinuousproductionofthemineplaysavitalroleKeywords：rigidbodylimitequilibrium；slopestabilityanalysis；complexslope年的正常排水泄洪(如图I、图2所示)。那么在

5、这种情况下该边坡的稳定性就非常关键了，如果一旦出现露天矿的边坡稳定性对露天矿的采矿生产和员边坡失稳或是滑坡的状况，就会使这条排水沟堵塞甚工及设备的安全都有着极其重要的影响。所以对露至将其破坏，这样就会严重影响该露天矿生产的连续天矿边坡稳定性的持续研究和工作是非常有必要性，进而对人员和设备的安全状况也会产生极大的威的。当前世界上对边坡稳定性研究的方法也很多，如胁。所以分析并维护该边坡的稳定性迫在眉睫。有限元法、滑移线法、极限平衡法等，在数值模拟的该露天矿首采区非工作帮的最上层是一层黄方面诸如Flac3D等大型模拟软

6、件也对边坡的稳定土，均质且较厚，约70—90m；在该边坡中部为近水性分析的发展有极大的推动作用，但在所有的分析方平岩层，倾角约为2。；下部是该矿的主采煤层煤，法中，被大家广为接受的莫过于刚体极限平衡法。它为倾角2o左右的近水平煤层。其中，还有24m厚通过物理学中的受力分析准确的得出露天矿边坡体的弱层分别存在于主采煤层煤的顶底板处。所以的受力状况，通过比较边坡体上的抗滑力和下滑力之间的关系来对该边坡进行稳定性的分析和评价。这种静力平衡的原理就是刚体极限平衡的理论基础。2某复杂边坡的地质构造简介某露天矿由于设计改变，

7、决定在该矿首采区的非工作帮上修筑一条宽约80m的泄洪渠，从而保证全收稿日期：20l3-o6—29作者简介：屈亮(1985一)，男，山西朔州人，硕士在读，毕业于辽宁工程技术大学，从事露天矿边坡稳定等方面的工作和研究，现在中煤平朔集团安家岭露天矿工作。图I非工作帮平面图·50·露天采矿技术2013年第12期安全系数为：∑{[c6+tan(一n6)+(以一)](2)4剩余推力法的基本计算原理图2非工作帮边坡剖面图剩余推力法也被称作不平衡推力传递法，它主要是借助于滑坡构造特征分析并进行剩余推力计通过对该边坡的地质构造分析

8、后，得出如下结论，即算。它认为每一条块的剩余下滑力都是平行于该条该边坡的滑坡方式可能有以下几种：块的底面方向，并且条块之间不传递拉力只传递压1)易形成沿黄土张裂缝进行的“张裂缝一圆弧型滑坡”；力，最后一个条块的剩余下滑力为0。分条间力的示意图如图4所示。2)易形成沿6煤顶板弱层的组合滑动；3)易形成沿6煤底板弱层的组合滑动。所以确定采用刚体极限平衡计算方法中的适用于任意滑