基于SURPAC-FLAC3D露天礦邊坡設計及穩定性分析

陳銀萍 金愛兵 王 凱 馬 松 姚鵬飛 吳佐漢

(1.北京科技大學土木與環境工程學院，北京 100083；2.四川省安全科學技術研究院,四川 成都 610016)

基于SURPAC-FLAC3D露天礦邊坡設計及穩定性分析

陳銀萍1金愛兵1王 凱1馬 松2姚鵬飛1吳佐漢1

(1.北京科技大學土木與環境工程學院，北京 100083；2.四川省安全科學技術研究院,四川 成都 610016)

以金鑫銅鉬礦為工程背景，利用SURPAC和FLAC3D軟件建立礦山實體計算模型，同時獲得礦山剝采比和采出礦石量等經濟數據。在不降低邊坡安全系數的前提下，通過適當提高單臺階角度、高度和減小清掃平臺寬度3種途徑來增加露天礦最終邊坡角度，使得最終邊坡角提高2°，剝采比從3.66降低到3.52，減少巖石剝離量約1350萬t，有效增加礦山企業經濟效益。并在此基礎上，通過FLAC3D對加陡后的露天礦山邊坡進行穩定性分析，分析加陡之后的各邊坡水平位移、塑性區破壞分布情況，并對加陡后較為危險的北邊幫進行跟蹤點監測。分析結果表明，各邊坡除小范圍局部不穩定外，整體處于穩定狀態，可以通過局部加固來達到礦山安全開采的要求。

邊坡設計 SURPAC FLAC3D生產剝采比 邊坡穩定性

露天礦山開采過程中，適當增加邊坡角，可以有效降低平均剝采比。自上世紀80年代后期以來，國內外部分礦山在進行加陡最終邊坡角的研究[1]，以達到提高礦山企業經濟效益的目的。據測算，一座中等規模的露天礦山，若最終邊坡角提高1°，即可減少巖石剝離量約1 000萬m3[2]。在相同的穩定條件下，加大露天礦邊坡角，可以減少剝離巖石[3]。……