软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理与控制

摘要：

针对露天矿软弱倾斜基底排土场边坡变形失稳问题,以蒙东西二露天矿排土场边坡为工程背景,基于刚体极限平衡与三维数值模拟方法,揭示了不同基底倾角条件下排土场边坡稳定性变化规律,分析了软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理,并讨论了治理措施.研究表明:①排土场边坡稳定性与顺倾基底倾角呈负相关关系,与逆倾基底倾角呈正相关关系;②排土场边坡基底失稳过程可分为排土场沉降、局部剪切错动、局部剪切破坏、剪切裂缝扩展和贯通5个阶段;③排土场潜在滑坡模式是以排弃物料内部拉裂的圆弧形态为侧界面,以基底剪切滑移为底界面的切层—顺层滑动;④排土场边坡基底逆倾时的稳定性明显优于基底顺倾时的稳定性,极限平衡法分析结果与数值模拟研究结果具有良好的一致性,充分体现了软弱倾斜复合基底排土场的边坡失稳特征.在上述分析的基础上,进一步讨论了排土场边坡稳定性控制方案.针对顺倾基底明显不利于排土场稳定的问题,通过调整局部区段排土线的布置及发展方式和改变剥离物的排弃顺序有助于提高顺倾基底条件下排土场的稳定性.

关键词：露天开采、排土场边坡、倾斜基底、失稳机理、稳定性控制、极限平衡法

分类号：TD79(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金项目51874160,51604145;辽宁省高等学校创新人才支持计划项目LR2016039;辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金项目LNTU15KF08

在线出版日期：2019-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：43-47