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大唐国际胜利东二号露天煤矿采场边坡稳定性分析

作　者: 姜连军
导　师: 宋子岭
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 采矿工程
关键词: 数值模拟(FLAC3D) 强度折减采场边坡安全系数边坡稳定性
分类号: TD824.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

自然岩体边坡、人工边坡的变形破坏常有发生,如果不能准确预测边坡的稳定性,不仅会造成严重的财产损失,而且会造成严重的人员伤亡。大唐国际胜利东二号露天煤矿采场边坡稳定性直接影响露天矿生产,如果发生滑坡将会对露天矿造成巨大损失,因此,本文对采场的边坡稳定性进行了研究。胜利东二号露天煤矿地质条件为:沉积于盆地的第四系松散的砂、砂砾石层及白垩系河湖相煤层的裂隙及砂砾岩,赋存有地下水。其中南帮边坡稳定性主要受断层控制,稳定性较差;同时边坡体岩性均属于软岩,其抗破坏能力较差,容易导致坡体破坏。综合比较,本论文选择连续介质快速拉格朗日分析法(FLAC3D)进行数值模拟分析。应用FLAC-3D内置强度折减法快速、有效的确定边坡稳定效果,记录坡内最大不平衡力及边坡的位移矢量等来说明边坡的稳定性,大唐国际胜利东二号露天煤矿采场边坡基本稳定,其安全系数为1.43,经实践检验是可靠的。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-21
  1.1 课题提出及研究意义  10-11
  1.2 国内外边坡稳定性研究概况  11-15
  1.3 边坡稳定性分析方法[13]的研究进展  15-20
    1.3.1 定性分析方法  15-17
    1.3.2 定量分析方法  17-18
    1.3.3 其他方法  18-20
  1.4 课题研究内容及思路  20-21
2 采场边坡稳定性分析方法  21-25
  2.1 边坡稳定性分析方法  21-24
    2.1.1 极限平衡法  21-22
    2.1.2 有限元法  22-23
    2.1.3 有限差分法  23
    2.1.4 连续介质快速拉格朗日分析法  23-24
    2.1.5 物理模型实验方法  24
  2.2 稳定性分析方法的选择  24-25
3 大唐国际胜利露天煤矿的概况  25-31
  3.1 自然地理概况  25-28
    3.1.1 地理位置及交通概况  25-26
    3.1.2 气候特征  26-27
    3.1.3 水文地质条件  27
    3.1.4 地形地貌  27-28
  3.2 区域地质概况  28-30
  3.3 煤床赋存条件及开采现状  30
    3.3.1 矿床赋存情况  30
    3.3.2 开采现状  30
  3.4 采煤工艺  30-31
4 采场岩土体的物理力学指标测定  31-40
  4.1 获取试验样本  31
  4.2 实验室内试验  31-38
    4.2.1 密度的测定  31-33
    4.2.2 力学参数的测定  33-38
  4.3 试验数据处理  38-40
5 数值模拟模型的建立  40-61
  5.1 数值模拟方法简介  40-47
    5.1.1 简介拉格朗日元法的应用软件－FLAC－3D  40-42
    5.1.2 数值表达  42-44
    5.1.3 网格混合离散化  44-46
    5.1.4 FLAC3D 算法流程和计算循环  46-47
  5.2 本构模型的建立及计算参数选取  47-52
    5.2.1 本构模型的选取  47
    5.2.2 计算参数选取  47-49
    5.2.3 计算范围选取  49-52
  5.3 计算结果分析  52-61
6 边坡防治措施  61-64
  6.1 边坡存在的问题  61
  6.2 应对措施  61-64
结论  64-65
参考文献  65-67
作者简历  67-68
学位论文数据集  68-69

大唐国际胜利东二号露天煤矿采场边坡稳定性分析

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