石寶露天鐵礦東采場南幫邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：石寶露天鐵礦東采場南幫邊坡穩(wěn)定性研究英文題目英文題目：ResearchonSoutheastSlopeStabilityofShiBaoOpenIronMine學(xué)位類學(xué)位類別：碩士研究生姓研究生姓名：李帥學(xué)號學(xué)號：_201102394_學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：礦業(yè)工程指導(dǎo)教指導(dǎo)教師：郝全明職稱職稱：教授協(xié)助指導(dǎo)教協(xié)助指導(dǎo)教師：師：職稱：職稱：2013年6月7日分類號：分類號：TD8TD8密

2、級：級：公開公開UDC：學(xué)校代碼：學(xué)校代碼：1012710127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要要保證露天礦的安全生產(chǎn)，維護邊坡的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。如果邊坡失穩(wěn)破壞，則可能造成極大的的經(jīng)濟損失或者人員傷亡，導(dǎo)致重特大事故的發(fā)生。石寶露天鐵礦現(xiàn)有東、中、西三個采場，東采場南幫邊坡原先只是簡單地做過穩(wěn)定性分析，沒有詳細(xì)深入的探討過，另外，該區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造也有一些復(fù)雜，同時存在著節(jié)理和斷層破碎帶，有必要對該處邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步的研究和分

3、析。本文首先查清了石寶鐵礦采場邊坡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，分析了影響邊坡穩(wěn)定性的巖性、構(gòu)造等地質(zhì)特征。并且在內(nèi)蒙古科技大學(xué)巖石力學(xué)實驗室，將從采場邊坡采集的巖石試件樣品加工處理，進(jìn)行巖石試件的單軸抗壓、抗拉、抗剪強度和彈性模量、泊松比、容重等試驗，得到了巖石的物理力學(xué)參數(shù)，并根據(jù)轉(zhuǎn)換公式和有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，將其轉(zhuǎn)化為FLAC3D模型所需要的巖體力學(xué)參數(shù)。然后采用FLAC3D軟件對石寶鐵礦東采場南幫邊坡進(jìn)行分析研究。首先以該區(qū)域的工程地質(zhì)

4、剖面圖和開采終了地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析圖為依據(jù)，建立東采場南幫邊坡的FLAC3D模型，再以最大不平衡力的不收斂性和塑性區(qū)的貫通性作為判斷邊坡失穩(wěn)破壞的依據(jù)，采用FLAC3D強度折減法求得邊坡的穩(wěn)定性系數(shù)為1.1。對邊坡的剪應(yīng)變率云圖、位移云圖、應(yīng)力云圖，最大剪應(yīng)變增量云圖及最大主應(yīng)力云圖、最小主應(yīng)力云圖進(jìn)行分析，得到了邊坡的潛在滑移帶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在斷層破碎帶處出現(xiàn)應(yīng)力集中和主應(yīng)力突變現(xiàn)象，其附近的臺階產(chǎn)生了塑性變形，說明邊坡的穩(wěn)定性主要受到斷層破碎

5、帶的影響。邊坡整體較穩(wěn)定，但穩(wěn)定程度不夠高，需要采取相關(guān)的措施以提高邊坡穩(wěn)定性系數(shù)。最后對東采場南幫邊坡進(jìn)行最終邊坡角的敏感性分析。首先根據(jù)關(guān)于安全系數(shù)Fs值的規(guī)定，綜合考慮后，本文將安全系數(shù)限值取為1.3，然后對FLAC3D內(nèi)嵌的強度折減程序模塊“solvefos”進(jìn)行改進(jìn)，編寫了強度折減FISH命令流，逐步放緩最終邊坡角，運用FLAC3D軟件分別計算出相應(yīng)的穩(wěn)定性系數(shù)，當(dāng)最終邊坡角減緩4時，能夠滿足邊坡安全系數(shù)限值，保證邊坡的穩(wěn)定，