哑巴岭露天采场边坡监测和稳定性分析研究

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在露天矿山开采过程中,局部坍塌、滑坡等各类地质灾害时有发生,对边坡进行安全监测及稳定性分析是矿山安全生产的重要保障。哑巴岭露天采场位于鞍山市齐大山镇鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司,目前已经进入深凹露天开采模式,2017年7月份,进入雨季后,哑巴岭露天采场西南帮出现细微裂隙,可能存在边坡失稳隐患,同时,由于矿体下盘向外分别为斜长角闪岩和千枚岩,此两类岩种强度不高,为了确保采场安全生产,有必要对哑巴岭露天采场边坡进行监测和稳定性研究分析。依托鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司科研项目《基于3S平台的露天安全精准开采与智慧调度关键技术研究》,以鞍钢集团鞍千矿业有限责任公司哑巴岭露天采场GNSS和In SAR监测数据为数据源,对影响GNSS监测数据精度的因素进行了分析,并通过设定的阈值对数据进行了处理,提高了监测数据的精度,同时对两种监测方法获取变形结果进行了对比分析,从而验证了监测数据的可靠性。并利用采场三维模型和边坡岩体力学参数,采用连续介质理论和数值模拟对边坡破坏模式和稳定性进行了分析。论文取得了如下成果:1)针对GNSS数据中存在电离层延迟、周跳和多路径效应等引起的误差,设定了阈值:MP1<0.6,MP2<1.0,o/slps>500;同时,建设完成了哑巴岭露天采场GNSS在线监测系统,监测发现该采场的西南边坡存在明显的位移现象,且具有较大的位移速率。2)利用时间序列In SAR技术获取了哑巴岭露天采场时序位移场,圈定了边坡变形区域为该采场西南部,最大位移近50 mm,形变中心位于GNSS监测点AG04附近。3)采用连续介质理论和数值模拟方法对A-A剖面和B-B剖面进行了稳定性分析,揭示了A-A剖面左边坡的塑性区为剪切破坏模式,安全系数为0.9,证明该区域稳定性很差,是潜在的滑坡区域,与GNSS和In SAR监测结果相对应。B-B剖面有塑性区发生贯通,虽然相对来说塑性区的体积和深度不是很大,但是安全系数为1.17,处于边坡滑动的临界值,判定其对整体稳定性会造成一定影响。
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