大型露天煤礦高陡時效邊坡穩定性理論研究

《大型露天煤礦高陡時效邊坡穩定性理論研究》是依託中國礦業大學，由才慶祥擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：大型露天煤礦高陡時效邊坡穩定性理論研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：才慶祥
• 依託單位：中國礦業大學

項目摘要

我國大型露天煤礦多數為複合煤層近水平賦存、采深多達數百米，採用分區開採、高強度推進、壓幫內排，采場工作幫、非工作幫、端幫、排土場高陡邊坡的形成、幾何參數、服務狀態是一個動態的變化過程，具有典型的時效性。研究邊坡與開採參數、開採程式間的耦合機理，構建高陡時效邊坡的地質、採礦和力學模型，揭示多場固流耦合作用影響；研究邊坡服務時間、線形參數與爆破震動、地表地下水滲流場、岩層物理力學參數、開採參數間的耦合作用，通過物理模型試驗、數值模擬揭示高陡時效邊坡變形、破壞與失穩演化過程和滑坡機理；考慮鬆散不規則物料邊坡重構參數、開採程式與工藝，建立采剝、排土場高陡時效邊坡一體化理論；建立高陡邊坡結構時效度數學模型，研究合理的高陡時效邊坡穩定係數。通過本項目的研究，形成完整的大型露天煤礦高陡時效邊坡穩定性分析與方法，實現高陡時效邊坡的動態分析、評價與滑坡預報，建立高陡時效邊坡穩定性理論。

結題摘要

基於露天礦邊坡岩體的時效特性。綜合運用露天採礦學、工程地質學、邊坡工程學等基礎理論進行研究，建立了時效邊坡的地質、採礦和力學模型，為時效邊坡的理論的發展奠定了基礎。採用室內試驗、原位實驗、數值模擬等方法對開採過程中邊坡穩定性與開採參數、開採程式之間的耦合關係進行綜合研究，探索了露天煤礦采場邊坡岩土和排土場土石混合體物理力學時效特性，並揭示了岩體時效強度對邊坡穩定性的影響規律。結合露天礦邊坡的三維結構，研究了三維高陡邊坡潛在滑移面和破壞失穩機理；基於時效邊坡理論的所有研究成果，對露天煤礦高陡邊坡設計理論進行了改進研究，提出了短工作線，高強度推進的控制開採方案，並在露天煤礦取得了良好的經濟效益。