司家营研山铁矿采场三维边坡稳定性数值模拟及协同监测分析

金属矿山 ›› 2022, Vol. 51 ›› Issue (04): 214-221.

司家营研山铁矿采场三维边坡稳定性数值模拟及协同监测分析

杨意德¹ 杨天鸿¹ 刘洋¹ 邓文学¹ 李华² 田益琳² 叶会师²

1. 东北大学资源土木工程学院,辽宁沈阳 110819;2. 河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司,河北唐山 063701

出版日期:2022-04-15 发布日期:2022-04-22

Online:2022-04-15 Published:2022-04-22

摘要/Abstract

摘要： 司家营研山铁矿是典型的沉积变质型铁矿,矿体赋存于单斜构造中,东帮顺倾,西帮反倾,近年发生了多处不同规模的滑坡,边坡稳定性问题严重。根据地质剖面资料,结合矿山采剥计划和最终境界设计方案,建立矿山三维地质模型,并划分有限元网格。利用 FLAC3D 对现状边坡建立静力学平衡后进行两步开挖数值模拟,分步开挖至 2022 年排除境界和最终境界,并利用现场协同监测设备对模拟结果进行验证。结果表明:①潜在的塑性破坏区主要分布在东帮 N26 勘探线附近及西帮 N14 勘探线附近,与滑坡现状较为吻合;②随着开采深度增加,东西帮的塑性破坏区范围均有进一步扩大趋势,其中东帮顺层边坡侧分布范围及深度远大于西帮反倾边坡;③开挖后边坡具有向临空面方向的变形趋势,东帮的位移值和变形区域均大于西帮,层状岩层导致整体变形具有各向异性特征;④协同监测系统对模拟结果进行了验证,并得到了研山东帮浅部应力及损伤大于深部。因此,司家营研山铁矿东、西帮(尤其东帮) 边坡均有潜在滑坡风险,应对其潜在塑性区采取适当加固防治措施。

关键词: 边坡稳定 , FLAC3D , 三维模型 , 数值模拟分析 , 协同监测

杨意德, 杨天鸿, 刘洋, 邓文学, 李华, 田益琳, 叶会师. 司家营研山铁矿采场三维边坡稳定性数值模拟及协同监测分析[J]. 金属矿山, 2022, 51(04): 214-221.

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