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石人沟铁矿露天边坡残采后稳定性分析
2011-08-05
为最大限度地回收境界外矿石,使用平硐追脉开采 露天边坡上的残留矿体,开采挂帮矿破坏了边坡岩体结构, 使边坡岩体内应力重新分布,影响了边坡的稳定性。利用 ANSYS有限元大型数值模拟分析软件,通过建立石人沟铁 矿追脉开采露天高边坡三维数值模型,进行数值模拟计算, 分析残采边坡的稳定性,得到如下结论:平硐追脉开采对石 人沟铁矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡是稳定 的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理,研究结 果为安全开采1. 43万t挂帮矿提供了理论指导。
ISSN 1005 - 2763 CN 43 - 1215 /TD 矿 业 研 究 与 开 发 第 30卷 M IN ING  R & D, Vol. 30,No. 1 第 1期   2010年 2月   Feb. 2010 3 石 人 沟 铁 矿 露 天 边 坡 残 采 后 稳 定 性 分 析 1 1 2 1 李 富 平 ,李 闻 杰 ,南 世 卿 ,康 志 强 ( 1. 河 北 理 工 大 学 资 源 与 环 境 学 院 , 河 北 唐 山 市 063009; 2. 河 北 钢 铁 集 团 有 限 责 任 公 司 石 人 沟 铁 矿 , 河 北 唐 山 市 063009) 摘 要 :为 最 大 限 度 地 回 收 境 界 外 矿 石 ,使 用 平 硐 追 脉 开 采 露 天 边 坡 上 的 残 留 矿 体 ,开 采 挂 帮 矿 破 坏 了 边 坡 岩 体 结 构 , 使 边 坡 岩 体 内 应 力 重 新 分 布 ,影 响 了 边 坡 的 稳 定 性 。 利 用 ANSYS有 限 元 大 型 数 值 模 拟 分 析 软 件 ,通 过 建 立 石 人 沟 铁 矿 追 脉 开 采 露 天 高 边 坡 三 维 数 值 模 型 ,进 行 数 值 模 拟 计 算 , 分 析 残 采 边 坡 的 稳 定 性 ,得 到 如 下 结 论 :平 硐 追 脉 开 采 对 石 人 沟 铁 矿 露 天 边 坡 整 体 稳 定 性 影 响 不 大 ,残 采 边 坡 是 稳 定 的 ,但 应 加 强 平 硐 硐 口 和 采 空 区 顶 板 的 支 护 和 管 理 ,研 究 结 果 为 安 全 开 采 1. 43万 t挂 帮 矿 提 供 了 理 论 指 导 。 Key W ords: Following - vein m ining, Residual slope, ANSYS, Numerical simulation 因 开 采 技 术 或 经 济 上 的 原 因 ,露 天 采 场 闭 坑 后 , 边 坡 上 会 残 留 有 挂 帮 矿 。 为 最 大 限 度 地 回 收 露 天 矿 边 坡 境 界 外 矿 石 ,减 少 资 源 损 失 ,边 坡 上 的 残 留 矿 体 使 用 平 硐 追 脉 开 采 ,平 硐 追 脉 开 采 完 成 后 形 成 了 露 天 采 场 残 采 后 的 边 坡 ,也 就 提 出 了 残 采 边 坡 的 稳 定 性 问 题 。 国 内 外 对 露 天 矿 山 边 坡 稳 定 性 分 析 取 得 了 [ 1~ 4 ] 关 键 词 :追 脉 开 采 ;残 采 边 坡 ; ANSYS;数 值 模 拟 众 多 的 研 究 成 果 的 研 究 还 不 多 。 ,但 对 露 天 矿 残 采 边 坡 稳 定 性 中 图 分 类 号 : TD861  文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1005 - 2763 (2010) 01 - 0009 - 04 1   石 人 沟 铁 矿 残 采 边 坡 模 型 的 建 立 Study on the Stability of the Residual O pen - Pit 石 人 沟 铁 矿 通 过 近 30年 的 生 产 ,目 前 露 天 开 采 Slope in Shirengou Iron M ine 1 1 2 1 已 全 部 转 入 地 下 开 采 。 露 天 开 采 末 期 ,在 北 部 边 坡 进 行 平 硐 追 脉 开 采 回 收 境 界 外 矿 石 ,形 成 了 残 采 后 的 露 天 边 坡 。 残 采 边 坡 对 边 坡 岩 体 结 构 产 生 一 定 的 L i Fuping , L iW enjie , N an Shiqing , Kang Zhiqiang 1. College of Resources and Environment, Hebei Polytechnic University, Tangshan, Hebei 063009, China; 2. Shirengou Iron M ine, Hebei Iron & Steel ( Group) Co. L td. , Tangshan, Hebei 063009, China) ( 影 响 ,加 上 F10断 层 的 切 割 ,加 大 了 残 采 边 坡 和 平 硐 采 空 区 围 岩 失 稳 的 可 能 性 。 如 果 边 坡 失 稳 ,会 直 接 造 成 对 地 下 开 采 措 施 井 的 危 害 ,后 果 十 分 严 重 。 因 Abstract: For the recovery of ore outside the realm, the residual ore bodies in open - pit slope was following - vein m ined by means of adit in Shirengou Iron M ine. Because of the m ining of hanging wall ore the structure of slope rock was damaged, it in2 duced a redistribution of stress in slope rock and affected the sta2 bility of the slope. A three - dimensional numericalmodel for the residual slope formed after following - vein m ining of hanging wall ore was established, the stability of residual slope was ana2 lyzed through numerical simulation by use of finite element nu2 merical simulation analysis software of ANSYS. The conclusions are as follows: following - vein m ining by means of adit has little effects on the global stability of the open - pit slope, and the re2 sidual slope is stable, but the adit entrance and goaf roof should be strengthened. The studied results could p rovide theoretic guid2 ance for the safe m ining of the 14300t hanging wall ore. [ 5, 6 ] 的 方 法 对 残 采 边 坡 的 稳 此 ,需 要 使 用 数 值 分 析 定 性 进 行 分 析 ,以 保 证 地 下 开 采 的 安 全 正 常 生 产 。 . 1石 人 沟 铁 矿 岩 体 力 学 参 数 1 石 人 沟 铁 矿 的 矿 石 类 型 为 石 英 岩 磁 铁 矿 石 ,岩 石 为 黑 云 母 角 闪 斜 长 片 麻 岩 。 岩 石 强 度 大 ,稳 定 性 好 。 残 采 边 坡 受 到 断 层 的 切 割 ,边 坡 坡 顶 为 表 土 层 , 表 土 层 下 为 微 风 化 黑 云 母 斜 长 片 麻 岩 。 通 过 岩 石 的 物 理 力 学 性 质 实 验 ,根 据 石 人 沟 铁 [ 7, 8 ] ,得 到 石 人 沟 矿 工 程 地 质 资 料 ,采 用 折 减 系 数 法 铁 矿 的 岩 体 力 学 参 数 (见 表 1)。 1. 2  石 人 沟 铁 矿 残 采 边 坡 模 型 的 建 立 石 人 沟 铁 矿 在 北 部 边 坡 采 用 平 硐 追 脉 开 采 挂 帮 3 收 稿 日 期 : 2009 - 02 - 16 基 金 项 目 :河 北 省 教 育 厅 计 划 项 目 资 助 (2007454) ;河 北 省 矿 业 开 发 与 安 全 技 术 重 点 实 验 室 资 助 . 作 者 简 介 :李 富 平 (1965 - ) ,男 ,河 北 涿 鹿 人 ,教 授 ,博 士 ,主 要 从 事 采 矿 及 矿 山 复 垦 的 科 研 与 教 学 工 作 , Email: zy@heut. edu. cn。 矿 业 研 究 与 开 发 2010, 30 (1) 1 0 # # # 矿 ,开 采 后 在 露 天 边 坡 下 形 成 1 、2 、3 平 硐 采 空 区 。 样 为 消 除 边 界 效 应 ,边 坡 前 后 长 度 取 200 m,平 硐 下 # # # # 根 据 1 、2 、3 平 硐 投 影 图 和 平 面 图 以 及 北 部 边 坡 0 部 岩 体 厚 度 取 12 m。 1 平 硐 走 向 近 似 垂 直 于 边 坡 , # m终 了 平 面 图 ,边 坡 高 度 为 135 m。 为 了 消 除 边 界 建 立 三 维 模 型 时 简 化 为 垂 直 于 边 坡 , 2 平 硐 相 对 于 # # # # # 效 应 的 影 响 , 1 平 硐 左 边 和 3 平 硐 右 边 边 坡 长 度 各 1 平 硐 左 向 旋 转 8帮, 3 平 硐 相 对 于 1 平 硐 右 向 旋 转 取 60 m和 100 m,这 样 边 坡 总 长 度 达 到 310 m。 同 14帮。 表 1石 人 沟 铁 矿 岩 体 力 学 参 数 泊 松 比 水 平 方 向 垂 直 方 向 密 度 ρ ( 弹 性 模 量 E ( GPa) g/cm3 ) 水 平 方 向 垂 直 方 向 v 剪 切 模 量 G ( GPa) 岩 层 名 称 水 平 方 向 垂 直 方 向 表 土 层 1. 94 2. 69 2. 74 3. 47 2. 61 1. 86 3. 38 4. 82 5. 33 2. 71 1. 33 1. 86 2. 62 2. 87 1. 69 0. 4 0. 3 0. 42 0. 33 0. 29 0. 27 0. 38 0. 66 1. 30 1. 90 2. 15 1. 04 0. 52 0. 89 1. 31 1. 34 0. 73 片 麻 岩 微 风 化 层 片 麻 岩 未 风 化 层 磁 铁 石 英 岩 0. 27 0. 24 0. 36 断 层 破 碎 带   边 坡 上 部 有 10 m 表 土 层 ,表 土 层 下 是 近 20 m 上 部 片 麻 岩 体 采 用 4网 格 划 分 ,矿 体 、断 层 及 下 部 片 麻 岩 体 采 用 2网 格 划 分 。 的 片 麻 岩 微 风 化 层 , F10断 层 厚 0. 5 m。 根 据 石 人 沟 # # # 铁 矿 边 坡 资 料 图 和 1 、2 、3 平 硐 实 测 数 据 ,建 立 残 边 界 条 件 施 加 节 点 约 束 ,模 型 左 右 两 个 侧 面 和 背 面 都 受 到 X、Z方 向 的 约 束 ,底 面 受 到 X、Y、Z 3个 方 向 的 约 束 。 根 据 矿 山 实 际 情 况 ,仅 考 虑 边 坡 受 到 重 力 作 用 ,因 此 在 Y方 向 施 加 反 向 重 力 加 速 度 。 # # # 采 边 坡 三 维 模 型 (见 图 1) ; 1 、2 、3 平 硐 见 图 2。 图 1边 坡 分 层 模 型 图 2平 硐 示 意   为 了 真 实 地 模 拟 石 人 沟 铁 矿 残 采 后 的 露 天 边   选 择 结 构 静 态 分 析 ,设 置 非 线 性 求 解 控 制 ,即 设 坡 ,根 据 岩 体 的 各 向 异 性 性 ,选 择 各 向 异 性 的 三 维 实 体 单 元 SOL ID64来 模 拟 岩 体 的 垂 直 正 交 各 向 异 性 。 三 维 实 体 单 元 SOL ID64有 8个 节 点 ,要 求 输 入 的 参 数 有 :各 个 方 向 的 弹 性 模 量 ( Ex、Ey、Ez) 、泊 松 比 置 大 变 形 和 子 步 数 ,选 择 子 步 数 为 10,最 后 求 解 计 算 。 2   铁 矿 残 采 边 坡 模 拟 结 果 及 分 析 2 . 1位 移 场 分 析 ( NUX Y、NU YZ、NUX Z) 、剪 切 模 量 (Gxy、Gyz、Gxz) 、 材 料 的 密 度 (D EN S ) 。 采 用 智 能 网 格 划 分 ,表 土 层 、片 麻 岩 微 风 化 层 和 边 坡 追 脉 开 采 前 后 X方 向 、 Y方 向 和 Z方 向 的 最 大 位 移 值 变 化 情 况 见 表 2。   表 2边 坡 开 采 前 后 位 移 最 大 值 X方 向 最 大 位 移 值 (mm) Y方 向 最 大 位 移 值 (mm) Z方 向 最 大 位 移 值 (mm) 比 较 参 数 状 态 正 向 (向 前 29. 63 ) 负 向 (向 后 1. 07 ) 正 向 (向 上 0. 33 ) 负 向 (向 下 ) ) 64. 73 正 向 (向 左 3. 43 ) 负 向 (向 右 ) 3. 91 边 坡 开 采 前 平 硐 追 脉 开 采 后 最 大 位 移 增 加 值 30. 37 1. 08 0. 42 65. 44 5. 82 4. 80 0. 74 0. 01 0. 09 0. 71 2. 39 0. 89 2. 1. 1  边 坡 开 采 前 边 坡 在 自 重 情 况 下 , X方 向 的 正 向 最 大 位 移 值   李 富 平 ,等 : 石 人 沟 铁 矿 露 天 边 坡 残 采 后 稳 定 性 分 析 1 1 # # # 为 29. 63 mm,出 现 在 边 坡 内 部 1 、2 、3 平 硐 上 部 和 边 坡 追 脉 开 采 前 后 X方 向 、 Y方 向 和 Z方 向 应 力 最 大 值 变 化 情 况 见 表 3。 断 层 附 近 ,这 是 由 于 岩 层 与 矿 体 接 触 面 以 及 断 层 形 成 软 弱 滑 动 面 ;负 向 最 大 位 移 值 为 1. 07 mm,出 现 在 坡 顶 左 前 部 。 Y方 向 的 正 向 (向 上 方 向 )位 移 最 大 表 3边 坡 开 采 前 后 最 大 应 力 值 比 较 X方 向 最 大 值 (MPa) Y方 向 最 大 值 (MPa) Z方 向 最 大 值 (MPa) 为 0. 33 mm;负 向 (向 下 方 向 )最 大 位 移 值 为 64. 73 比 较 参 数 状 态 压 应 力 拉 应 力 压 应 力 拉 应 力 压 应 力 拉 应 力 2. 3 1. 22 3. 01 0. 397 2. 62 0. 492 2. 12 0. 293 2. 75 0. 166 2. 75 0. 297 mm,出 现 在 边 坡 顶 部 ,主 要 是 受 到 表 土 层 和 片 麻 岩 微 风 化 层 的 影 响 。 Z方 向 正 向 最 大 位 移 值 为 3. 43 mm,负 向 最 大 位 移 值 为 3. 91 mm。 各 方 向 中 Y轴 竖 直 方 向 位 移 最 大 ,但 主 要 发 生 在 表 土 层 ,因 此 只 要 加 强 表 土 层 的 维 护 和 治 理 ,就 不 会 对 整 体 边 坡 造 成 危 害 ;其 次 是 X 轴 正 方 向 ,但 最 大 位 移 值 不 超 过 30 mm,其 它 方 向 位 移 值 均 较 小 ,说 明 边 坡 在 自 重 情 况 下 不 会 产 生 滑 移 ,而 是 保 持 稳 定 。 边 坡 开 采 前 平 硐 追 脉 开 采 后 应 力 值 变 化 (差 值 ) - 0. 18 - 0. 927 - 0. 26 - 0. 231 0. 13 - 0. 195 2. 2. 1  边 坡 开 采 前 边 坡 在 自 重 情 况 下 , X方 向 压 应 力 最 大 值 为 2. 3 MPa,拉 应 力 最 大 值 为 1. 22 MPa。 Y方 向 压 应 力 最 大 值 为 3. 01 MPa,拉 应 力 最 大 值 为 0. 397 MPa。 Z 方 向 压 应 力 最 大 值 为 2. 62 MPa,拉 应 力 最 大 值 为 2 . 1. 2  边 坡 平 硐 追 脉 开 采 后 0 . 492 MPa。 数 据 表 明 边 坡 地 层 的 应 力 在 自 重 作 用 由 于 受 到 重 力 作 用 ,平 硐 追 脉 开 采 后 X方 向 正 向 最 大 位 移 值 为 30. 37 mm,出 现 在 边 坡 3个 平 硐 中 间 部 位 ,比 自 重 情 况 下 最 大 正 向 位 移 增 加 了 0. 74 mm;负 向 位 移 最 大 值 为 1. 08 mm,出 现 在 边 坡 后 部 , 比 自 重 情 况 下 最 大 负 向 位 移 增 大 了 0. 01 mm。 Y方 向 正 向 最 大 位 移 0. 42 mm,负 向 位 移 最 大 值 为 65. 44 下 , 3个 方 向 压 应 力 最 大 值 均 在 边 坡 底 部 ,而 拉 应 力 位 于 边 坡 顶 部 ,且 数 值 很 小 ,远 远 小 于 边 坡 岩 体 的 极 限 抗 拉 强 度 ,不 足 以 产 生 受 拉 破 坏 ,边 坡 处 于 稳 定 状 态 。 2. 2. 2  边 坡 平 硐 追 脉 开 采 后 X方 向 压 应 力 最 大 值 为 2. 12 MPa,比 开 采 前 最 大 值 减 少 了 0. 18 MPa;拉 应 力 最 大 值 为 0. 293 MPa, 位 于 坡 顶 中 间 部 位 ,比 开 采 前 减 少 0. 927 MPa,拉 应 力 范 围 有 扩 大 的 趋 势 ,但 是 数 值 有 所 减 少 。 Y方 向 压 应 力 最 大 值 为 2. 75 MPa, 比 开 采 前 减 少 0. 26 MPa;拉 应 力 最 大 值 为 0. 166 MPa,比 开 采 前 减 少 了 mm,出 现 在 边 坡 顶 部 中 间 位 置 ,比 自 重 情 况 下 的 轴 方 向 负 向 最 大 位 移 值 增 加 了 0. 71 mm。 而 Z方 向 的 位 移 值 正 向 为 5. 82 mm,比 边 坡 开 采 前 自 重 情 况 Y # # 下 位 移 值 增 加 了 2. 39 mm,出 现 在 1 和 2 平 硐 之 间 边 坡 内 部 ;负 向 为 4. 80 mm,比 开 采 前 自 重 情 况 下 位 # 移 值 增 加 了 0. 89 mm,出 现 在 3 平 硐 上 部 的 边 坡 内 0 . 231 MPa。 Z方 向 压 应 力 最 大 值 为 2. 75 MPa,比 部 。 和 开 采 前 自 重 情 况 相 比 ,位 移 值 变 化 最 大 的 是 # # 开 采 前 增 大 0. 13 MPa;拉 应 力 最 大 值 为 0. 297 MPa, 比 开 采 前 减 小 了 0. 195 MPa。 3个 方 向 压 应 力 最 大 Z轴 正 方 向 ,这 说 明 平 硐 追 脉 开 采 后 ,位 于 1 和 2 平 硐 上 部 的 断 层 受 到 最 大 的 影 响 ,反 过 来 又 影 响 断 层 周 围 的 岩 体 ,对 Z轴 方 向 岩 体 变 形 产 生 了 一 定 的 影 响 。 值 变 化 不 大 ,拉 应 力 最 大 值 变 化 也 不 是 很 大 。 除 方 向 压 应 力 最 大 值 比 开 采 前 稍 有 增 加 外 ,其 余 应 力 Z 值 均 有 一 定 程 度 降 低 ,从 而 有 利 于 边 坡 岩 体 的 稳 定 。 2 . 1. 3  平 硐 开 采 前 后 边 坡 总 体 变 形 分 析 # 开 采 前 边 坡 总 体 变 形 位 移 是 64. 73 mm,平 硐 追 在 X方 向 上 ,在 坡 顶 和 断 层 附 近 以 及 3 硐 室 上 脉 开 采 后 边 坡 总 体 变 形 位 移 是 65. 45 mm,仅 仅 增 加 部 都 出 现 部 分 拉 应 力 ,比 开 采 前 拉 应 力 的 范 围 增 大 了 ;在 Y方 向 上 ,拉 应 力 的 范 围 明 显 比 开 采 前 增 加 很 多 ,在 坡 顶 和 断 层 附 近 都 出 现 了 较 大 范 围 的 拉 应 了 0. 72 mm,变 化 很 小 。 边 坡 各 方 向 压 应 力 和 拉 应 力 最 大 值 有 所 增 加 ,有 的 增 加 幅 度 较 大 ,但 都 没 有 达 到 边 坡 岩 体 的 极 限 抗 拉 强 度 ,也 没 有 产 生 应 力 集 中 现 象 ,因 此 ,对 于 石 人 沟 铁 矿 岩 体 较 稳 定 的 边 坡 来 说 ,进 行 平 硐 追 脉 开 采 所 形 成 的 采 空 区 不 会 破 坏 边 坡 岩 体 的 整 体 结 构 ,不 会 影 响 边 坡 整 体 的 稳 定 性 ,但 是 平 硐 硐 口 出 现 拉 应 力 ,因 此 应 当 加 强 硐 口 的 支 护 和 维 护 ,以 保 证 硐 口 和 地 下 开 采 安 全 。 # # # 力 。 尤 其 在 1 、2 平 硐 口 上 部 出 现 拉 应 力 ,在 3 硐 口 也 呈 现 拉 应 力 增 加 的 趋 势 ,因 此 ,应 当 加 强 硐 口 围 岩 的 支 护 ,保 证 硐 口 安 全 。 Z方 向 上 断 层 附 近 比 开 采 前 也 出 现 部 分 拉 应 力 。 从 整 体 上 看 ,岩 层 绝 大 部 分 仍 为 受 压 状 态 ,没 有 出 现 较 大 的 应 力 集 中 现 象 ,应 力 分 布 得 到 一 定 程 度 的 调 整 ,边 坡 仍 处 于 稳 定 状 态 。 (下 转 第 110页 ) 2. 2  应 力 场 分 析 矿 业 研 究 与 开 发 2010, 30 (1) 1 10 大 量 尾 矿 的 处 理 ;处 理 的 好 就 不 会 对 环 境 产 生 影 响 , 不 会 产 生 环 境 问 题 。 承 德 超 贫 磁 铁 矿 开 发 ,由 于 尾 矿 中 含 有 大 量 的 有 机 磷 ,植 被 容 易 恢 复 ,因 而 环 境 问 题 比 较 容 易 解 决 ,但 其 他 地 方 是 否 具 备 这 样 的 条 件 或 者 能 否 将 产 生 的 环 境 影 响 问 题 降 低 到 最 低 程 度 , 这 也 是 令 人 担 忧 的 。 利 条 件 。 (2) 建 立 低 品 位 铁 矿 资 源 开 发 利 用 的 激 励 机 制 。 通 过 减 免 税 收 、财 政 支 持 、价 格 调 节 及 支 持 试 点 示 范 项 目 等 措 施 ,鼓 励 、支 持 矿 山 企 业 开 发 利 用 低 品 位 铁 矿 资 源 。 (3) 树 立 正 确 的 资 源 消 费 观 。 开 发 利 用 低 品 位 矿 产 资 源 是 世 界 各 国 将 面 临 的 共 同 问 题 ,我 们 必 须 引 导 社 会 舆 论 ,树 立 正 确 的 资 源 消 费 观 ,把 低 品 位 矿 产 资 源 开 发 利 用 作 为 实 现 矿 业 可 持 续 发 展 的 重 要 途 3   政 策 建 议 我 国 铁 矿 资 源 丰 富 ,但 是 平 均 品 位 偏 低 。 为 了 探 索 社 会 主 义 市 场 经 济 条 件 下 资 源 节 约 集 约 利 用 的 新 体 制 、新 机 制 ,针 对 低 品 位 铁 矿 资 源 开 发 利 用 中 存 在 的 问 题 ,建 议 在 政 策 上 作 适 当 调 整 。 径 之 一 。 参 考 文 献 : [ [ [ [ [ [ 1 ] 徐 恒 诚 ,司 永 年 . 矿 山 地 质 经 济 学 [M ]. 合 肥 :安 徽 科 学 技 术 出 版 社 , 1987. ( 1) 完 善 法 律 法 规 及 政 策 ,鼓 励 矿 山 企 业 对 低 2 ] 任 启 明 . 经 济 品 位 计 算 及 其 分 析 [ J ]. 湖 南 有 色 金 属 , 1987, 品 位 铁 矿 资 源 的 开 发 利 用 。 我 国 资 源 节 约 集 约 利 用 政 策 与 法 规 多 分 散 于 国 务 院 各 部 门 单 独 或 联 合 颁 发 的 规 章 或 规 范 性 文 件 中 ,多 以 “ 通 知 ”、“ 意 见 ”等 形 式 下 达 ,立 法 规 格 层 次 低 ,而 与 低 品 位 矿 产 资 源 利 用 相 关 的 政 策 却 少 之 又 少 。 为 此 ,建 议 制 订 促 进 低 品 位 矿 产 资 源 开 发 利 用 的 暂 行 条 例 ,同 时 将 低 品 位 铁 矿 资 源 开 发 纳 入 国 家 矿 产 资 源 规 划 中 ,并 在 矿 业 用 地 等 方 面 予 以 照 顾 ,为 低 品 位 铁 矿 资 源 开 发 创 造 有 ( 1) : 23~ 27. 3 ] 贾 文 龙 ,陈 甲 斌 . 边 界 品 位 调 整 模 型 及 应 用 研 究 [ J ]. 中 国 国 土 资 源 经 济 , 2008, (6) : 35~ 37. 4 ] 黄 启 庚 . 最 佳 边 界 品 位 和 矿 山 规 模 的 确 定 [ J ]. 中 国 矿 山 工 程 , 1980, (5) : 41~ 45. 5 ] 杨 根 印 . 矿 石 最 低 可 采 品 位 的 确 定 [ J ]. 有 色 金 属 (矿 山 部 ) , 1993, (5) : 23~ 25. 分 6 ] 陈 甲 斌 . 金 融 危 机 背 景 下 中 国 铁 矿 资 源 喜 忧 参 半 [N ]. 中 国 国 土 资 源 报 , 2009 - 07 - 24.   (上 接 第 11页 ) 万 t,取 得 了 显 著 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 同 时 本 课 题 的 研 究 成 果 也 适 用 于 其 它 同 类 矿 山 的 边 坡 挂 帮 矿 3   结 论 开 采 ,具 有 一 定 的 推 广 应 用 价 值 和 重 要 的 现 实 意 义 。 通 过 建 立 石 人 沟 铁 矿 露 天 边 坡 平 硐 追 脉 开 采 后 参 考 文 献 : [ 1 ] Griffiths D V, Gordon, et al. probabilistic slope stability analysis by finite elements[ J ]. Journal of Geotechnical and Geoenviron2 mental Engineering, 2004, 130 (5) : 507~ 518. 形 成 的 残 采 边 坡 的 三 维 模 型 ,运 用 ANSYS有 限 元 软 件 对 残 采 边 坡 进 行 数 值 模 拟 分 析 计 算 ,得 出 如 下 结 论 。 [ 2 ] 朱 合 华 ,李 新 星 ,蔡 永 昌 ,等 . 隧 道 施 工 中 洞 口 边 仰 坡 稳 定 性 三 维 有 限 元 分 析 [ J ]. 公 路 交 通 科 技 , 2005, 22 (6) : 119~ 122. ( 1) 石 人 沟 铁 矿 露 天 边 坡 进 行 平 硐 追 脉 开 采 后 ,边 坡 位 移 变 形 很 小 ,应 力 变 化 不 大 ,没 有 产 生 应 力 集 中 现 象 ,没 有 破 坏 边 坡 岩 体 结 构 ,对 整 体 边 坡 影 响 不 是 很 大 ,残 采 边 坡 整 体 是 安 全 稳 定 的 。 [ 3 ] 赵 尚 毅 ,时 卫 民 ,郑 颖 人 . 边 坡 稳 定 性 分 析 的 有 限 元 法 [ J ]. 地 下 空 间 , 2001, 21 (5) : 450~ 454. [ 4 ] 孙 世 国 ,王 思 敬 ,李 国 和 ,等 . 开 挖 对 岩 体 扰 动 与 滑 移 机 制 的 模 拟 试 验 研 究 [ J ]. 工 程 地 质 学 报 , 2000, 8 (3) : 312~ 315. 5 ] 朱 典 文 ,唐 小 兵 ,谢 支 钢 . 边 坡 稳 定 性 分 析 的 数 值 解 研 究 [ J ]. 武 汉 理 工 大 学 学 报 (交 通 科 学 与 工 程 版 ) , 2003, (12) : 856~ 859. ( 2) 模 拟 结 果 表 明 ,平 硐 硐 口 上 部 出 现 拉 应 力 , [ 断 层 附 近 局 部 出 现 拉 应 力 。 由 于 岩 体 破 坏 主 要 是 拉 应 力 造 成 的 ,因 此 ,应 当 加 强 平 硐 硐 口 的 支 护 。 同 时 ,必 须 加 强 对 残 采 边 坡 的 观 测 与 监 控 ,重 点 监 测 边 坡 平 硐 硐 口 附 近 、断 层 以 及 边 坡 中 上 部 岩 体 位 移 变 化 ,根 据 边 坡 位 移 情 况 采 取 相 应 的 治 理 措 施 。 [ [ 6 ] Duncan J M. State of the Art: Limit equilibrium and finite - ele2 ment analysis of slopes[ J ]. Journal of Geotechnical Engineering, 2 006, 122 (7) : 577~ 596. 7 ] 刘 宝 琛 . 矿 山 岩 体 力 学 概 论 [M ]. 长 沙 : 湖 南 科 技 出 版 社 982. , ( 3) 本 课 题 的 数 值 模 拟 研 究 成 果 成 功 地 运 用 于 1 石 人 沟 铁 矿 挂 帮 矿 开 采 ,为 现 场 边 坡 残 采 提 供 了 理 论 指 导 ,保 证 了 追 脉 开 采 安 全 ,共 采 出 挂 帮 矿 1. 43 [ 8 ] Dawson E M, Roth W H, Drescher A. Slope stability analysis by strength reduction[ J ]. Geotechnique, 1999, 49 (6) : 835~ 840.
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