宝日希勒露天煤矿内排土场稳定性研究

论文摘要

宝日希勒内排土场基底为煤层底板胶结好的深灰色泥岩、砂岩层和薄煤层,其倾向向南与内排场推进方向基本相同,基底产状、岩性对内排土场稳定性极为不利,加之煤层承压水向内排土场渗透、渗流,软化基底泥岩,形成演化弱层,降低排弃物抗剪强度,更加恶化了内排土场稳定性。随着剥离破土动工、内排工作开展,内排土场的稳定性将继续威胁坑下排水系统安全、内排工程安全和矿山安全生产,所以对内排基底稳定性和治理方案研究具有重要现实意义和实用价值。本文依据内排土场滑坡实际情况,采用自主开发计算软件,进行内排土场滑坡反算,确定了基底演化弱层强度指标,同时采用FLAC3D模拟软件对内排土场进行滑坡模拟,进一步揭示了内排土场滑坡机理、滑坡模式,对内排土场稳定性做出了科学评价,并研究设计了内排土场综合治理和稳定控制措施。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题提出及研究意义
• 1.2 国内外边坡稳定性分析的现状
• 1.3 主要研究内容及方法
• 1.3.1 排土场稳定性研究内容
• 1.3.2 内排土场边坡稳定性研究方法和理论
• 1.3.3 内排土场边坡滑坡防治措施
• 1.4 论文的技术路线
• 2 矿区工程、水文地质概述
• 2.1 边坡岩体的工程地质特征
• 2.1.1 地层及岩石的工程地质特征
• 2.1.2 各煤层顶底板岩石工程地质特征
• 2.1.3 剥离物强度厚度及其分布
• 2.1.4 坚硬岩石的赋存情况
• 2.2 矿区水文地质特征
• 2.2.1 第四系孔隙潜水含水层
• 2.2.2 裂隙——孔隙承压含水层
• 2.3 首采区工程地质、水文地质条件对内排土场稳定性影响
• 3 内排土场边坡稳定性分析
• 3.1 内排土场滑坡主要原因分析
• 3.2 滑坡反分析
• 3.2.1 极限平衡法基本原则
• 3.2.2 排弃物、基底泥岩物理力学指标确定
• 3.2.3 内排土场滑坡反算
• 3.3 确定内排土场帮坡角
• 3D数值模拟'>4 内排土场滑坡机理FLAC^3D数值模拟
• ^3D简介'>4.1 FLAC^3D简介
• 3D理论基础'>4.2 FLAC^3D理论基础
• 4.2.1 增量弹性法则
• 4.2.2 屈服函数和势函数
• 4.2.3 塑性修正
• 4.2.4 强度折减法的计算原理
• 4.3 内排土场稳定性数值模拟
• 4.3.1 内排土场稳定性数值模拟模型的确定
• 4.3.2 数值模拟相关初始参数的确定
• 4.3.3 数值模拟结果分析
• 4.4 小结
• 5 防治措施
• 5.1 滑坡灾害评估
• 5.2 防治措施
• 5.2.1 地下水疏干
• 5.2.2 内排土场排土强度控制
• 5.2.3 排土场基底改造
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集