露天矿边坡稳定性的断面形态效应研究

来源：中国安全科学学报杂志2018年第1期北京时间：

作者：王东, 张禹, 曹兰柱, 贺希格图, 周玉祥

单位：1 辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 123000；2 内蒙古霍林河露天煤业有限公司,内蒙古 通辽 028000

摘要：为探究非线性坡面对边坡安全的影响,基于简化Bishop法理论,分析条块自重作用在滑面不同位置时产生的下滑力与抗滑力的数值关系,进而研究坡面形态对稳定性的影响,据此提出边坡的断面形态效应概念;以黑山露天矿边坡为例,通过简化Bishop法与基于强度折减法的数值模拟分别评估原设计坡面与不同外凸度的非线性坡面边坡的稳定性。结果表明:底面倾角αi均存在一个特定的值θ使既定滑面分为抗滑与利滑的2部分;当断面形态差异主要分布在抗滑滑面上时,产生的断面形态效应有利于边坡稳定,反之则反;就露天矿边坡而言,合理的外凸坡面产生的形态效应有利于边坡稳定,其在减少剥离成本上有显著的优势。

关键词：坡面形态,边坡稳定性,露天矿,简化Bishop法,强度折减法

基金资助：国家自然科学基金重点项目资助(U1361211);国家自然科学基金资助(51474119,51104084);辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金资助(LNTU15KF08)。