学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

大冶铁矿露天采场高陡岩质边坡破坏机理及稳定性研究

作 者: 曾凯波
导 师: 李先福;周春梅
学 校: 武汉工程大学
专 业: 防灾减灾及防护工程
关键词: 大冶铁矿 岩质边坡 岩体结构 滑坡变形破坏机理 稳定性分析
分类号: TD854.6
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 88次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


大冶铁矿东露天采场地质构造复杂,断层节理发育。经过近50年的开采,大冶铁矿东露天采场形成了国内外罕见的裂隙岩质高陡边坡,自2005年转入地下开采以来,采场北坡时常出现规模不等的崩塌、滑坡等地质灾害。据不完全统计,1972年至今,采场高陡边坡内发生大小不等的崩滑灾害达20多次,特别是发生在F25断裂带两侧的就有11次,严重影响到采矿人员与设备的安全。因此通过对大冶铁矿露天采场高陡岩质边坡变形破坏机理的研究,对边坡的地质灾害的防治及应急救援系统的设计均有着重要的意义。本文结合大冶铁矿东露天采场的实际工程情况,在对大冶铁矿东露天采场岩体结构特征分析基础上,以典型坡段Ⅱ区为例,对该区岩质边坡变形破坏机理进行研究,并对边坡现状稳定性进行了分析。论文的主要研究工作与结论主要有以下几点:(1)大冶铁矿区域工程地质环境研究。主要包括区域岩石地层、构造样式、岩浆活动等研究。其中重点对东露天采场象鼻山北帮Ⅱ区的工程地质特征进行研究,为边坡岩体结构分析和变形破坏机理数值模拟研究提供依据。(2)矿区岩体结构特征分析。重点是通过对露天采场岩组的划分与岩体结构特征的调查,以此来分析东露采场岩性特征、断裂及节理构造特征。主要包括F25断裂带滑脱带内滑坡的物质组成、变形特征等。(3)Ⅱ区高陡边坡失稳机理研究首先从几何学的角度出发,对Ⅱ区滑坡的基本特征进行了深入调查及研究,然后采用赤平投影分析方法研究了该区边坡岩体结构,最后建立研究区域边坡三维地质模型,使用数值模拟软件FLAC 3D对边坡开挖后的应力、应变进行计算,重点模拟矿山开挖、应力释放条件下岩体结构面渐进破裂-失稳的动态演化过程。其中模拟了开挖至▽+108m、▽+60m、▽+36m及▽+18m水平时边坡的最大及最小主应力、剪应力及塑性区分布情况。模拟结果表明,最大和最小主应力随着开挖深度的增加其变化较小,坡脚处剪应力随着开挖深度增加而增加。边坡塑性区变化过程表明,北帮边坡由于F25断层破碎带的存在,在断裂带附近出现因受剪和受压作用而形成的较大范围塑性区,并沿着断裂带出现一条贯通良好的塑性区。最后采用GEO-SLOPE软件搜索目前状态下Ⅱ区边坡的最危险滑动面并计算边坡的稳定性系数。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第1章 绪论  11-21
  1.1 研究目的及意义  11-12
  1.2 岩质边坡变形破坏机理及稳定性研究现状  12-19
    1.2.1 岩质边坡变形破坏机理研究现状  12-14
    1.2.2 岩质边坡稳定性研究现状  14-16
    1.2.3 大冶铁矿研究现状  16-19
  1.3 研究内容、创新点及技术路线  19-21
    1.3.1 研究内容  19
    1.3.2 创新点  19-20
    1.3.3 技术路线  20-21
第2章 大冶铁矿工程地质环境  21-37
  2.1 大冶铁矿自然环境概况  21-22
    2.1.1 地理区位  21-22
    2.1.2 地形地貌  22
    2.1.3 气象  22
  2.2 矿区工程地质环境概况  22-29
    2.2.1 区域稳定性  22-23
    2.2.2 地层岩性  23-24
    2.2.3 构造  24-27
    2.2.4 岩浆岩  27
    2.2.5 矿区水文地质条件  27-29
    2.2.6 地震  29
  2.3 东露天采场Ⅱ区边坡工程地质性质  29-37
    2.3.1 东露天采场概况以及工程地质分区  29-31
    2.3.2 Ⅱ区边坡岩性与岩组特征  31-32
    2.3.3 Ⅱ区边坡岩体结构特征  32-33
    2.3.4 Ⅱ区边坡主要结构面及构造特征  33-36
    2.3.5 研究区段矿岩物理力学参数  36-37
第3章 Ⅱ区滑坡特征及边坡破坏机理分析  37-61
  3.1 Ⅱ区滑坡基本特征  37-41
    3.1.1 Ⅱ区滑坡形态特征及规模  39-40
    3.1.2 Ⅱ区滑坡物质组成  40-41
    3.1.3 Ⅱ区滑坡主要变形特征  41
  3.2 Ⅱ区高陡岩质边坡变形破坏机理分析  41-61
    3.2.1 赤平投影法  42-45
    3.2.2 Ⅱ区边坡变形破坏的数值模拟分析  45-56
    3.2.3 边坡变形破坏机理分析及探讨  56-61
第4章 Ⅱ区边坡极限平衡法稳定性分析  61-71
  4.1 极限平衡法原理  61-67
    4.1.1 瑞典条分法基本原理  62-63
    4.1.2 Bishop 法基本原理  63
    4.1.3 Morgenster—Price 法基本原理  63-65
    4.1.4 Janbu 法基本原理  65-67
  4.2 最危险滑动面搜索原理  67-68
  4.3 GEO-SLOPE 稳定性分析  68-71
第5章 结论性认识  71-74
  5.1 结论  71-72
  5.2 今后工作方向  72-74
参考文献  74-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的学术论文  78

相似论文

  1. 振清二标K29+450~K29+900段开挖边坡稳定性分析及加固优化研究,U418.52
  2. 处置库污泥工程特性测试及其对垃圾堆体稳定性影响评估,X705
  3. 岩溶对隧道工程的影响及岩溶处治技术研究,U455.49
  4. 平榆高速公路狮子凹隧道水平岩层围岩稳定性研究,U451.2
  5. 路基悬锚式挡土墙设计与稳定性分析,U417.11
  6. 康临高速公路柔性挡墙稳定性分析与风险评价,U417.11
  7. 高边坡岩体材料试验及其工程应用研究,U416.14
  8. 极限平衡法和有限元法分析排土场边坡稳定性,TU43
  9. 绿纱矿岩质高边坡稳定性分析与评价,P642
  10. 基于多级机站通风方式的金川二矿通风系统分析,TD724
  11. 里伍铜矿采空区处理技术研究,TD862.1
  12. 基于四脚支持时间的四足机器人斜面静态步行研究及实验仿真,TP242
  13. 三类不确定时滞神经网络的稳定性分析,TP183
  14. 规则锯齿状结构面受力变形过程模拟,TU452
  15. 大屯海截污排水隧洞围岩稳定性分析研究,TU457
  16. 丁家坟滑坡形成机制及稳定性分析,P642.22
  17. 某岩质边坡工程研究与应用,TU45
  18. 裂隙砂岩渗流场与应力场耦合的试验研究及其工程应用,TU452
  19. 高速公路岩质边坡植被恢复初期植被和土壤研究,Q948
  20. 云南某铁矿采场结构参数优化研究,TD861.1

中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山开采 > 金属矿开采 > 露天矿开采法 > 边坡稳定
© 2012 www.xueweilunwen.com