露天开采潜在滑体受限空间下三维稳定性算法研究
王东1
邢晓宇1
尹立1
王守功2
孔令伟2
孟翔宇1
1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁 阜新 1230002.内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司,内蒙古锡林浩特 026000
摘要：针对露天矿横采作业中端帮边坡潜在滑体空间受限,传统边坡稳定性计算方法不再适用的问题,采用数值模拟方法研究采场深部边坡潜在的滑坡机理,拟合潜在滑体中坡面和滑面的空间形态方程,基于三维极限平衡条形划分方法,将滑体底面沿横纵方向划分单元微条柱,分析微条柱在滑体与坡顶线空间位置不同区域的受力情况,运用等效思想,将每行微条柱的力学效应叠加,等效到滑体主滑线上的微条柱,对应获得主滑线条柱底界面上的等效抗剪强度参数,从而建立限制滑体边界的三维稳定性等效算法,并进行工程应用,设计回采煤炭资源.结果表明:含弱层边坡的潜在滑坡模式为切层-顺层组合滑动,潜在滑面的空间形态为近似椭球面与倾斜平面的组合;边坡三维稳定性系数随着潜在滑体走向受限长度的增大而逐渐减小,呈现近似二次抛物线关系;在潜在滑体受限空间条件下,计算多种滑坡模式的边坡稳定性,不同边坡角对应的三维稳定性系数均大于二维稳定性系数;实际设计回采深部煤台阶时,随着+843 m平盘宽度不断减小,边坡稳定性随之减小,当局部边坡角为 25.58°时,刚好满足安全储备系数 1.2要求.相较于常规边坡稳定性分析方法,本研究方法更能反映受三维夹持支挡效应下的边坡三维稳定性,可为该类边坡安全评估方法提供新思路.
关键词：露天矿横采工艺深部压煤边坡稳定性三维支挡效应等效思想
分类号：TD824(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(52374124)辽宁省国际科技合作计划资助项目(2022JH2/10700004)辽宁省自然科学基金资助项目(2022-BS-327)
论文发表日期：2025-01-24
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 133-144 )
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