露天井工开采采动边坡失稳机制与动力过程研究

"采动边坡失稳的动力过程及典型变形破坏机理" 本文详细探讨了在露天井工协调开采过程中，采动边坡的变形破坏特征及其动力学过程。研究以平朔矿区的实际工程为例，结合物理模拟和数值分析方法，深入分析了边坡的应力分布规律，并对"关键硬岩层"与"关键弱层"的耦合作用进行了细致的研究。 "关键硬岩层"和"关键弱层"是影响采动边坡稳定性的重要因素。硬岩层通常提供边坡的主要支撑力，而弱层则可能成为应力集中和破坏的薄弱环节。通过实验和分析，研究发现这两类岩层的交互作用导致了采动边坡独特的变形破坏模式和失稳机理。 论文提出了采动边坡变形破坏演化的四阶段理论：第一阶段为表生改造，主要指开采活动初期对地表形态的影响；第二阶段为结构改造，此时边坡内部结构开始发生变化，应力重新分布；第三阶段为时效变形，随着时间推移，边坡持续变形但尚未达到失稳状态；第四阶段为最终失稳或稳定，这是边坡变形达到极限，可能出现崩塌或者达到新的稳定状态。 为了更准确地预测和判断边坡的稳定性，作者建立了工程力学模型，并据此推导出进入时效变形和最终失稳阶段的判据。这些判据对于工程实践中预防和控制边坡事故具有重要的指导意义。 关键词包括露井联采、采动边坡、关键岩层、变形破坏机理和动力学过程，表明研究聚焦于露天开采和井工开采结合的特殊场景，以及在这种情况下边坡稳定性的影响因素和破坏机制。 这项研究为露天井工协调开采的边坡稳定性提供了理论依据，对提高开采安全性，减少边坡失稳引发的灾害具有重要意义，并且为类似工况下的边坡工程设计提供了科学的决策支持。