露天轉(zhuǎn)地下銜接過程中邊坡巖體穩(wěn)定性分析.pdf

1、邊坡巖體穩(wěn)定性分析是礦山露天轉(zhuǎn)地下過程中需要重點關(guān)注的關(guān)鍵問題之一。邊坡巖體穩(wěn)定性包含邊坡巖體的穩(wěn)定、變形、破壞等過程。利用數(shù)值方法進行邊坡變形和破壞的研究，有助于我們更加深入了解其力學機理，進而對相關(guān)的失穩(wěn)進行分析。應(yīng)用顆粒流PFC2D軟件可以有效地研究邊坡穩(wěn)定和變形破壞的動態(tài)特性。相比傳統(tǒng)有限元(FEM)軟件，顆粒流離散元軟件能夠更明晰地表現(xiàn)巖體變形破壞的內(nèi)部機理，深入了解巖體的變形和破壞特性。
　　本文提出了一種基于顆粒流P

2、FC軟件研究邊坡變形破壞的系統(tǒng)方法。該方法能夠有效地建立符合實際的邊坡模型，進而研究邊坡穩(wěn)定性，直觀地觀察邊坡整個變形和破壞過程。依此，可以為黑山鐵礦現(xiàn)場邊坡治理及采礦工藝選取提供一定的建議。圍繞這一研究課題，本文開展了以下方面的研究工作:
　　1.顆粒流方法模擬結(jié)果準確性的關(guān)鍵在于細觀參數(shù)與宏觀參數(shù)的擬合。通過點荷載試驗、現(xiàn)場結(jié)構(gòu)面3GSM數(shù)字掃描、巖體質(zhì)量BQ分級，最后根據(jù)修正的Hoek-Brown準則得到邊坡巖體的物理計算參

3、數(shù)，主要包括巖體抗壓強度、抗拉強度、楊氏模量、粘結(jié)力和摩擦角。
　　2.通過系列雙軸壓縮和巴西盤數(shù)值試驗進行了顆粒流試樣模型力學測試，依此來對細觀計算參數(shù)的宏觀響應(yīng)特性進行標定，得到了符合黑山鐵礦的顆粒流細觀計算參數(shù)。
　　3.建立了剖面為Y=123250的黑山鐵礦二維邊坡模型。將強度折減方法與顆粒流離散元結(jié)合，提出了強度折減顆粒流方法，并對二維PFC程序進行了拓展，增加了自動折減強度參數(shù)的功能，以模擬邊坡的穩(wěn)定性并求得邊坡