逆倾软岩露天煤矿边坡稳定性与优化设计研究

"露天煤矿端帮逆倾软岩边坡稳定性研究" 露天煤矿的开采过程中，边坡稳定性是保障生产安全和提高经济效益的关键因素。本文针对这一主题，详细探讨了胜利西二露天煤矿西端帮逆倾软岩边坡的稳定性问题。逆倾软岩边坡是指岩石倾向与边坡倾向相反的地质结构，这种结构在自然力或开采活动的影响下容易发生失稳，从而引发滑坡。在本研究中，研究团队旨在在最大限度回收压煤的同时，确保边坡的稳定性。 研究采用了刚体极限平衡软件和 FLAC3D 数值模拟软件相结合的方法。刚体极限平衡法是一种经典的边坡稳定性分析方法，通过假设边坡体为刚性块体，分析其在各种荷载作用下的平衡状态，以此判断边坡的稳定性。而 FLAC3D 是一款强大的三维离散元软件，能模拟地层中的复杂力学行为，包括剪切、压缩和破坏等过程，对于软岩边坡的变形和破坏模式有很好的模拟效果。 在对胜利西二露天煤矿西端帮的分析中，研究发现边坡的滑移模式和稳定性主要受煤顶底板弱层的影响。弱层的存在降低了岩石间的摩擦力，增加了边坡滑动的风险。通过对不同煤柱长度的模拟，研究揭示了稳定边坡角随煤柱长度变化的规律：随着煤柱长度的增加，边坡角先减小，然后增加，最终趋于稳定。这一发现为合理确定煤柱尺寸提供了理论依据。 在优化设计中，研究团队提出了采用内排压帮的策略，即通过调整内部排土场的位置，使得西端帮的压煤能够全部被采出。通过实施这一策略，最终的帮坡角提高到了32°，成功采出了471.44万t的压煤，极大地提高了资源利用率，同时也保证了边坡的稳定性。 关键词：露天煤矿；逆倾软岩边坡；边坡稳定性；滑坡模式；内排高度；刚体极限平衡法 该研究为露天煤矿边坡优化设计提供了新的思路，强调了地质条件、煤柱设计以及内排策略在保证开采效率和安全性方面的关键作用。同时，它也为类似地质条件下露天煤矿的边坡稳定性分析提供了实用的工具和方法。