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高台阶排土场安全控制技术的研究

赵洪颖  
【摘要】:我国排土场的占地面积已经达到2万km2,并且每年以340km2的速度增长,而复垦率仅为6%。一般来说排士场而积占整个矿山面积的三分之一,有的甚至达到一半。因此,发展高台阶排土技术、发展超高台阶排土场是大幅度减小占地面积的有效途径。但是超高台阶排十场作为人类工程活动的特殊地质体,容易诱发滑坡或泥石流等地质灾害问题。 本论文以赤峰金鑫矿业有限公司排土场为例,针对高台阶排士场堆排过程中粒径分级规律、高台阶排土场坡角和堆高、以及高台阶排土场地基承载能力等因素,以岩土工程勘察资料和现场调查试验为基础,运用极限平衡法、有限单元法以及有线差等分法研究排土场边坡稳定性状态,然后结合生产需要,设计出高台阶排士场堆排方案,主要研究内容如下: (1)对排土场堆排物料粒径分布进行了筛分分析,建立了高台阶排土场堆排过程中粒径分级规律,分析了堆排过程中的粒径分布特性对排土场边坡稳定性的影响,揭示了影响高台阶排土场安全的主要因素。 (2)根据工程地质勘察资料、粒径分布及其影响属性,结合排土场极限堆高理论方法,确定原始地层高台阶排土场的极限堆高。针对高台阶排土场自重大,对地基承载力要求高等特点,设计了碎石桩地基加固方案。 (3)根据高台阶极限堆高以及排土场的堆排实际稳定状态,结合极限平衡法与数值计算方法,优化出排土场堆排高度和坡角。 (4)利用FLAC-3D对所设计排土场边坡进行应力场演变属性分析,揭示堆排过程中应力变化对边坡稳定性的影响,并进行高台阶排士场设计。


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