顺兴露天煤矿北排土场边坡稳定性研究

"本文主要探讨了顺兴露天煤矿北排土场北帮边坡的稳定性问题，通过结合简化Bishop法和传递系数法进行系统分析，以了解坡角和排弃高度对边坡稳定性的影响，并提出了合理的边坡设计参数。研究发现，随着边坡角度的增大，边坡稳定性呈线性下降趋势，且不同排弃高度下有对应的稳定边坡角和最终平盘宽度。此外，文章还指出了排土场稳定性对露天煤矿安全生产的重要性以及当前各种稳定性分析方法的应用情况，如极限平衡法、数值模拟和现场监测技术。" 在露天采矿过程中，排土场边坡的稳定性是一个关键的安全和经济因素。大边坡角和高排弃高度虽然可以提高经济效益，但同时也增加了滑坡的风险，对矿山安全产生严重影响。例如，神华宝日希勒能源有限公司露天煤矿和安太堡露天矿等都曾因排土场失稳造成事故。因此，对排土场稳定性进行精确分析，设计出安全的边坡形态是保障矿山持续作业和经济效益的关键。 在分析排土场稳定性时，常用的方法是极限平衡法，它以其简便和实用性在工程设计中得到广泛应用。随着科技的进步，数值模拟技术（如有限单元法、有限差分法和离散元法）和现场监测技术（如位移和应力监测）也在逐步提升边坡稳定性研究的深度和精度。数值模拟能揭示岩土体的应力和位移特性，而现场监测则能提供实时稳定性信息，但无法直接用于边坡形态的设计。 顺兴露天煤矿，设计年产能为0.60 Mt/a，目前处于首采区剥采阶段，其内外排土场的边坡因基底软弱而存在安全隐患。北排土场的基底由相对较弱的砂土、粘土和泥砾岩组成，这对边坡的稳定性构成严重挑战。通过应用简化Bishop法和传递系数法，研究确定了在不同排弃高度下，如40米和60米时的合理边坡角和最终平盘宽度，以确保边坡的稳定性。 本文的研究对于理解露天煤矿排土场边坡稳定性的影响因素，以及如何在实际操作中制定有效的安全措施具有重要意义。通过科学的分析方法和合理的参数设计，可以有效降低滑坡风险，保障矿山的安全生产。