露天煤矿水浸基底排土场边坡稳定性与地下水动态研究

"水浸基底排土场边坡稳定性研究" 本文主要探讨的是露天煤矿排土场在水浸基底条件下的稳定性问题，特别是在饱和软土基础上，如何应对地下水对边坡稳定性的影响。研究采用了流固耦合理论，并借助FLAC3D软件，对排土场在动态排弃过程中的超静孔压变化进行了模拟分析。超静孔压是指由于外荷载或地下水作用导致孔隙水压力超过正常静止水压力的部分，它直接影响边坡的有效应力状态和稳定性。 排土场的稳定性不仅取决于边坡参数、排弃物的岩土物理力学性质以及矿山开采活动，还受到基底地下水状况的显著影响。地下水的动态变化，如补给、径流和排泄，会影响基底的静水压力，从而改变边坡内部的应力分布。通过Visual MODFLOW软件，作者对地下水流场进行了模拟，以揭示地下水头变化如何影响边坡的动态稳定性。 在露天矿的排土场建设中，边坡实时加载，地下水头的变化时刻影响稳定性。一方面，地下水的动态循环会导致岩土体强度和浮托力的改变，进而影响边坡的动态平衡；另一方面，边坡加载产生的超静孔压可能导致孔隙水压力上升，有效应力下降，降低边坡稳定性。然而，随着时间推移，超静孔压会逐渐消散，土体会发生固结，边坡稳定性可能恢复。 文章以阴湾排土场为例，这是一个位于黑岱沟露天煤矿的排土场，受到附近井工矿排水的影响，基底长期浸泡在水中，导致稳定性发生变化。2013年，排土场西帮出现了变形，这凸显了水位变化对边坡稳定性的影响。 解决这一问题的关键在于理解地下水的动态规律，评估其对边坡稳定性的影响，以便制定合理的排土场建设和管理策略。因此，这项研究对于提升露天煤矿的安全性和效率具有重要意义，尤其是在地下水活跃的地区，更需要精确预测和控制地下水对排土场稳定性的影响，防止因边坡失稳引发的安全事故。