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文檔簡介
1、大冶鐵礦東露天采場地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷層節(jié)理發(fā)育。經(jīng)過近50年的開采,大冶鐵礦東露天采場形成了國內(nèi)外罕見的裂隙巖質(zhì)高陡邊坡,自2005年轉(zhuǎn)入地下開采以來,采場北坡時常出現(xiàn)規(guī)模不等的崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。據(jù)不完全統(tǒng)計,1972年至今,采場高陡邊坡內(nèi)發(fā)生大小不等的崩滑災(zāi)害達(dá)20多次,特別是發(fā)生在F25斷裂帶兩側(cè)的就有11次,嚴(yán)重影響到采礦人員與設(shè)備的安全。因此通過對大冶鐵礦露天采場高陡巖質(zhì)邊坡變形破壞機理的研究,對邊坡的地質(zhì)災(zāi)害的防治及應(yīng)急救援
2、系統(tǒng)的設(shè)計均有著重要的意義。
本文結(jié)合大冶鐵礦東露天采場的實際工程情況,在對大冶鐵礦東露天采場巖體結(jié)構(gòu)特征分析基礎(chǔ)上,以典型坡段Ⅱ區(qū)為例,對該區(qū)巖質(zhì)邊坡變形破壞機理進行研究,并對邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性進行了分析。論文的主要研究工作與結(jié)論主要有以下幾點:
(1)大冶鐵礦區(qū)域工程地質(zhì)環(huán)境研究。主要包括區(qū)域巖石地層、構(gòu)造樣式、巖漿活動等研究。其中重點對東露天采場象鼻山北幫Ⅱ區(qū)的工程地質(zhì)特征進行研究,為邊坡巖體結(jié)構(gòu)分析和變形
3、破壞機理數(shù)值模擬研究提供依據(jù)。
(2)礦區(qū)巖體結(jié)構(gòu)特征分析。重點是通過對露天采場巖組的劃分與巖體結(jié)構(gòu)特征的調(diào)查,以此來分析東露采場巖性特征、斷裂及節(jié)理構(gòu)造特征。主要包括F25斷裂帶滑脫帶內(nèi)滑坡的物質(zhì)組成、變形特征等。
(3)Ⅱ區(qū)高陡邊坡失穩(wěn)機理研究
首先從幾何學(xué)的角度出發(fā),對Ⅱ區(qū)滑坡的基本特征進行了深入調(diào)查及研究,然后采用赤平投影分析方法研究了該區(qū)邊坡巖體結(jié)構(gòu),最后建立研究區(qū)域邊坡三維地質(zhì)模型,
4、使用數(shù)值模擬軟件FLAC3D對邊坡開挖后的應(yīng)力、應(yīng)變進行計算,重點模擬礦山開挖、應(yīng)力釋放條件下巖體結(jié)構(gòu)面漸進破裂-失穩(wěn)的動態(tài)演化過程。其中模擬了開挖至▽+108m、▽+60m、▽+36m及▽+18m水平時邊坡的最大及最小主應(yīng)力、剪應(yīng)力及塑性區(qū)分布情況。模擬結(jié)果表明,最大和最小主應(yīng)力隨著開挖深度的增加其變化較小,坡腳處剪應(yīng)力隨著開挖深度增加而增加。邊坡塑性區(qū)變化過程表明,北幫邊坡由于F25斷層破碎帶的存在,在斷裂帶附近出現(xiàn)因受剪和受壓作用
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