《露井聯采邊坡破壞機制及其評價方法》是依託北方工業大學，由孫世國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：露井聯采邊坡破壞機制及其評價方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫世國
- 依託單位：北方工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在露井聯合開採的礦山中，淺部礦層由露天開採、深部礦層由井工礦開採，由於兩種采動影響域中的一部分相互重疊或相互包含，因此，邊坡岩體除受露天開採影響之外，又增加了地下開採的作用，從而構成了兩種開採的複合作用，由此邊坡穩定性的評價方法需要考慮地下采動影響。如何解決露井聯采作用下邊坡穩定評價問題是確保礦山安全和資源有效回收的關鍵問題之一；為此，本項目將以礦山開採實際為基礎，擬在工程實測資料總結、物理模型試驗研究和數值模擬分析的基礎上，探索露井聯采作用下邊坡岩體的變形和破壞機制，分析地下采動對邊坡體不同空間位置上的作用屬性，然後套用相關的數學和力學方法推導出露井聯采作用下邊坡穩定性的評價方法；並分析地下採區幾何尺寸變化對邊坡穩定性的影響規律及其分區特性，以便為露井聯采的開採設計和安全評價提供理論基礎，從而更多地回收深部礦產資源。
結題摘要
露天轉地下開採作用下邊坡穩定問題是近年來人們一直在探索最主要的學術問題之一，這主要是由於其轉入地下開採後某些工程設施建在邊坡體上或露天境界線附近，如果邊坡不穩定將直接影響到這些設施和環境的安全、以及正常的安全生產等主要問題。本項目以多個露天轉地下開採過程的實際案例為基礎，基於底面摩擦模型試驗、工程實測資料分析、數值模擬和理論研究，主要研究了如下內容： （1）根據工程實例和實測資料系統研究了邊坡變形與破壞特點； （2）結合工程實例研究露天轉地下開採過程中邊坡與地下採區不同相對空間關係的影響屬性問題；（3）系統研究地下採區位於坡角區、坡中區和坡外區三種工況下，地下開採對邊坡穩定性的影響特點和變化規律；同時分析了地下採區開採尺寸變化對邊坡穩定性的影響特點； （4）研究露天轉地下開採邊坡穩定性的評價方法。 針對上述研究內容著重解決了如下學術問題：（1）針對露天轉地下開採中露天邊坡與井採區的不同對應關係，露井兩種采動影響域整體或部分重疊的區域和影響屬性有較大的區別，為此依據兩者的對應關係將其劃分為坡腳區、坡中區和坡外區三種工況。（2）依據工程實例及其實測資料，系統揭示了露天轉地下開採三種工況下地下開採對邊坡穩定性的影響機制、以及邊坡滑移破壞的特點；同時還系統研究了地下採空區尺寸演變對邊坡穩定性的影響規律、以及相同採區尺寸不同開採深度條件下地下開採對邊坡穩定性的影響特點及其演化規律； （3）由於地下採區與露天邊坡影響域中一部分貨整體相互重疊，導致形變應變場和自重應力場產生疊加作用，因此邊坡穩定性評價中必須考慮變形產生作用，本成果套用疊加方法重新推導出露天轉地下開採條件下邊坡穩定性的計算方法。通過滑坡實例分析與驗算研究，得出如果不考慮地下開採影響，其計算結果與實際差別比較大，因此，在露井聯合開採礦山中邊坡穩定性評價一定要考慮地下采動的作用。
