露天矿凸边坡稳定性分析与优化设计方法

"露天矿凸边坡稳定性分析与优化设计" 本文主要探讨了露天矿凸边坡稳定性的问题，这是露天采矿领域的一个关键研究方向，因为它直接影响到矿山的安全性和经济效益。在实际操作中，为了提高经济效益，露天矿经常会在下部边界增加边坡的陡峭程度，从而形成局部凸起的边坡，但这会降低边坡的稳定性。 文章以白音华一号露天矿东帮的工程地质条件为例，利用刚体极限平衡理论和强度折减理论来定量评估这种凸边坡的稳定性。这两种理论是边坡稳定性分析的常用方法，刚体极限平衡理论假设边坡是一个连续的整体，通过分析边坡各部分的力平衡来评估稳定性；而强度折减法则通过逐渐降低边坡材料的强度，直到发生滑动，以此来预测可能的失稳情况。 在实际监测中，作者在坡面设置水平位移监测点，以实时监测边坡的位移变化，这一举措对于及时发现潜在的滑坡风险至关重要。监测数据可以帮助分析边坡的变形特性，并为优化设计提供依据。 近年来，随着计算机技术的进步，如RFPA2D和FLAC3D等数值模拟软件被广泛应用于边坡稳定性分析。这些工具可以模拟边坡岩体的破坏过程，更精确地评估边坡稳定性。曹兰柱等人就运用这些方法对平庄西露天矿的凸边坡进行了深入研究，对比刚体极限平衡分析法，得出更详尽的结果。 针对白音华一号露天矿东帮的情况，由于边坡局部角度高达41°，导致2#煤顶板附近出现了地裂缝，这表明边坡稳定性存在问题。对于这种特殊的边坡形态，传统的刚体极限平衡理论无法详细解释岩体内部的变形和破坏机制。因此，文章提出结合刚体极限平衡理论与数值模拟方法进行综合分析，以期找到更有效的优化设计方案，确保矿山的安全运营。 本研究强调了凸边坡稳定性分析的重要性，介绍了多种分析方法及其应用，并针对具体案例提出了监测和优化策略，为露天矿边坡的稳定性和安全性提供了科学的解决方案。