论文题目：伊敏露天矿富水软岩边坡稳定性研究
摘要：边坡稳定作为影响露天矿生产安全和经济效益的关键因素,一直是矿山技术人员着力优化的技术参数。软岩边坡的稳定性则更难控制。伊敏露天矿边坡属于富水软岩边坡,地下水位的季节性特征显著、地质构造特征复杂,为了对该矿山边坡进行稳定性评价和并提供滑坡防治措施,进行了全面的工程地质、水文地质勘探,查明了地质构造和地下水赋存信息;并综合分析了地质构造、地下水对边坡稳定性的影响,提供了针对性的边坡防治措施。采用二维地震勘查方法查明了三采区13勘探线以西F1、F5两条正断层的空间分布特征、断距、倾角等构造因素;分析了三采区13勘探线以西范围的水文地质条件,以及F5、F1断层内外各含水层的水文地质参数,含水层、隔水层的层位信息。伊敏露天矿坑附近第四系潜水为矿坑地下水非主要补给源,煤系裂隙含水层为矿坑地下水的主要补给源。采用工程地质勘探方法进行地层勘探,钻孔全程取芯并进行了物理力学试验,获取了富水软岩的密度、含水率、抗剪、抗压强度、比重、三轴压缩特性等基础参数,结合以往工程地质勘探数据资料,综合确定了边坡岩土物理力学参数推荐值。指出水—岩相互作用的实质是水与岩体发生物理作用、化学作用和力学作用,并阐述了在边坡稳定性分析中,地下水对岩体的不同破坏方式。运用FLAC3D分析得出了F1、F5断层影响西端帮边坡的变形破坏模式为:“顺层滑移—拉裂破坏”,深部岩土体的变形破坏模式为:“拉裂破坏—顺层滑移—溃屈破坏”。运用Geo-Slope分析了断层、地下水对西端帮边坡稳定性的影响,结果表明断层对XB-1和XB-2剖面的局部稳定性弱化较为明显,对整体稳定性影响不大;地下水对两个剖面整体稳定性均有不同程度的弱化。基于数值分析结果,提出了西端帮边坡安全防治措施:每年完善地下水自动监测系统及逐步加大三采区西端帮地下水自动监测范围;露天矿在三采区内部布置类似于T型或L型布置的疏干井,三采区内部疏干井主要疏干“16下煤及其上方含水层”中的地下水,井底必须位于16下煤层的底板处,确保露天煤矿的正常开采。当接续区地下水降低到三采区16煤层底板标高时,西端帮整体边坡稳定系数由1.116提高为1.209,提高了8.33%,满足了三采区当前主采煤层的安全要求;给出了西端帮稳定性控制的工程、水文措施和采矿工程干预方案。该论文有图78幅,表17个,参考文献80篇。
关键词：富水软岩;地下水;断层;边坡稳定;数值模拟;治理措施
学科专业：矿业工程（专业学位）
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 研究方法与技术路线
1.5 本章小结
2 三采区西端帮断层与水文地质勘察分析
2.1 伊敏露天矿地质条件及开采现状
2.2 三采区西帮地层及断层构造物探研究
2.3 三采区西帮地下水赋存状态测定及分析
2.4 本章小结
3 三采区富水软岩边坡地质模型及基础参数研究
3.1 地层富水特征分析
3.2 富水软岩物理参数测试
3.3 富水软岩力学参数测试与对比分析
3.4 水-岩作用机理
3.5 西帮边坡模型构建
3.6 本章小结
4 断层和水影响下西端帮滑坡模式分析与防治措施
4.1 断层的促滑机理和致滑模式分析
4.2 地下水的促滑机理和致滑模式分析
4.3 断层和地下水共同作用对西帮边坡稳定性数值模拟
4.4 西端帮边坡安全防治措施
4.5 本章小结
5 结论
参考文献