抚顺西露天矿北帮某段边坡变形预测的研究.pdf

辽宁工程技术大学硕士学位论文摘要本论文是针对抚顺西露天矿北帮W200—w600剖面间边坡的变形问题来进行研究的。在研究软岩力学性质特别是软岩蠕变特性的基础上,通过分析边坡水的渗流状况,由软岩的蠕变材料模式求解与其它岩石的DP材料模式求解建立了此段边坡变形的力学模型。通过大型通用有限元程序ANASYS ,将计算结果与以往该段边坡变形的实际监测数据及离散元法分析结果相对比,经校正找出能代表这段边坡变形趋势的识别力学模型。通过计算预测出随着时间的推移,北帮W200--W600剖面间边坡的变形将继续恶化并提出了相应的治理措施。关键词:露天碗边坡渗流软岩蠕变数值模拟{ ABSTRACT This thesis is tostudy aproblem about thedeformation of thenorthern slope between the cross sectionW200 andthe cross Fushun West Open— thebase ofstudying themechanical quality and thecreep character ofweak rock,bine thesolution ofcreep ofweak rock and other solution of ofrock,we establish mechanical models by analying water permeability under the northern slope-To calaculate the deformation of theslope in a three—dimensional numericaI simulation by thefinite element software ANSYS , pare putational results with theold supervisal ones on thenorthern slope and dispersed element find the correct model about the future deformation ofthe northern with time,We predict that the deformation will develop,and put forward therelevant measures· Keywords:slope ofopen·pit permeability weak rock creep numerical simulation 辽宁工程技术大学硕士学位论文№i 1绪论 。目前,,,地表标高+80m,坑底标高一290m,采深约300m。辽宁省第四大河一一浑河从西露天矿北侧流过,西露天矿北帮边坡离浑河最近距离为1 000 m。在北帮边坡和浑河间有抚顺石油一厂、发电厂、水泥厂等大型企业和商业区等。抚顺西露天矿的基本设计是于l 983年5月由国家经委审批的改扩建项目,。其设计规定生产能力由年产300万吨提高到500 万吨,1989年达产,2007年闭坑。西露天矿从1983年开始,按基本设计规定的边坡境界和速度组织生产设计与施工。露天矿边坡系指露天矿场四周由台阶、平台和运输道等构成的倾向采场的岩体,常称为露天矿边帮。边帮又可分为非工作帮(永久边帮、最终边帮)和工作帮。影响露天矿边坡稳定性的主要因素有工程地质条件、水文地质条件、采矿技术等。本论文所研究的边坡范围是抚顺西露天煤矿北帮西区的W200至W600 剖面之间的边坡。这段边坡纵向长为400m,北帮西区边坡高度大约300m (+75一一220),总体边坡角为20。。,如图l—l所示。 “”为新生代老第三系内陆沼泽相沉积地层。煤田内地层系统包括太古界鞍山群,下白垩统龙风坎组、老第三系抚顺群和第四系。前两者构成煤田基底和下部地层,抚顺群各组赋存于煤系向斜核部和两翼。由于地质构造作用。北部的太古晃鞍山群与下白垩统分别沿断层F。。、F。仰冲,与煤系地层呈断裂接触。地质构造和岩石组合特征为: 。.及其次级断裂F。,均为压扭性断裂,分别由地面石油一厂、北帮边坡上部和抚顺电厂院内通过。F..走向为800一85。堑主三堡垫查盔堂塑主堂焦鲨塞丝兰倾向北西,倾角70。--75。,上盘岩石为基底片