Series No． 484 ꢀ Octoberꢀ 2016 金ꢀ ꢀ 属ꢀ ꢀ 矿ꢀ ꢀ 山ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 总第 484期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ METAL MINE 2016 年第 10 期 考虑粒径分级的排土场稳定性分析 1 2 2 张晓龙 ꢀ 胡ꢀ 军 ꢀ 赵天毅 ( 1. 辽宁科技大学矿业工程学院,辽宁 鞍山 114044;2. 辽宁科技大学土木工程学院,辽宁 鞍山 114044) 摘ꢀ 要ꢀ 为研究粒径分级对超高台阶排土场稳定性的影响,以弓长岭独木排土场为例,建立考虑粒径分级的 2 种 边坡模型,利用有限差分软件———FLAC 分析其稳定性,并研究散体物料粒径大小对稳定性的影响。 结果表明:当考 虑粒径分级或增加大粒径散体物料的含量时,排土场的安全系数明显增大。 以此为依据,通过增加大粒径散体物料 的含量和使散体物料按粒径由大到小沿排土场高度方向分层排放 2 种方法,进行排土工艺的改进,但需注意消除因粒 径分级引起的坡内软弱层面。 研究工作提供了 2 种有效的超高台阶排土场稳定性分析方案,对其他类似工程的研究 具有重要的参考意义。 关键词ꢀ 粒径分级ꢀ 粒度ꢀ 排土场稳定性ꢀ matlab 曲线拟合工具箱 ꢀ ꢀ 中图分类号ꢀ TD854． 7ꢀ ꢀ ꢀ 文献标志码ꢀ Aꢀ ꢀ ꢀ 文章编号ꢀ 1001-1250(2016)-10-171-06 Dumping Stability Analysis of Considering Size Grading 1 2 2 Zhang Xiaolong ꢀ Hu Jun ꢀ Zhao Tianyi ( 1. School of Mining Engineering,Liaoning University of Science and Technology,Anshan 114044,China; 2. School of Civil Engineering,Liaoning University of Science and Technology,Anshan 114044,China) Abstractꢀ In order to study the effect of the particle size grading on the stability of super-high bench dump,and taking Dumu Waste Dump in Gongchangling Open Pit Mine as an example,two kinds of slope models of considering size grading are set up. On this basis,the finite difference software -FLAC is used to analyze the dump stability,and study the impact of the par- ticle size on the stability. The results indicate that:the size classification or the content increase of large particle size bulk mate- rial would increase apparently the safety factor of dump. Based on this conclusion,the dumping processes are improved by two approaches of increasing the content of large particle size bulk material and discharging the rock mass along the dump height according to the particle size from large to small. But the weak layers within slopes caused by the size classification need to be paid attention and be eliminated. This study provides two kinds of effective approaches for the stability analysis of super-high bench dumping and has important reference significance for other similar projects. Keywordsꢀ Size grading,Particle size,Dumping stability,Matlab curve fitting toolbox ꢀ ꢀ 排土场边坡稳定性直接关系着矿山安全生产和 此,有必要对排土场进行更加精确的稳定性评价。 粒 径分级是超高台阶排土场区别于其他类型排土场的 重要特征。 散体物料的粒径大小与其物理力学性质 存在着密切的联系,且散体物料的物理力学性质为稳 经济效益。 评价稳定性的主要指标是安全系数,其分 析求解过程存在着大量简化。 在现阶段的工程分析 中,所建的边坡模型通常将排弃物看作粒度均匀分布 [ 1-2] [3] 的 1 层或 2 层 。 该模型即不能完全反映现场的真 定性分析提供各种工程参数 。 因此,有必要考虑 实情况,也不能考虑粒径分级对散体物料物理力学性 质的影响,将给稳定性分析带来一定的误差。 若稳定 性分析的结果较实际偏大,并以此为依据进行排土方 案和工艺的设计,将增加滑坡、泥石流等地质灾害发 生的概率。 若稳定性分析的结果较实际偏小,并以此 为依据进行排土方案和工艺的设计,将导致排土场难 以发挥其最大的排土容量,降低矿山经济效益。 因 粒径分级对排土场稳定性的影响。 文献[4-5]通过对 散体物料粒径分级的研究,揭示了粒径沿排土场高度 方向的分布规律。 文献[6] 研究了粒径分级与抗剪 强度参数的关系。 本研究通过 2 种方案对考虑粒径分级的排土场 稳定性进行分析。 方案一:以排土场不同高度各粒径 散体物料的比重为基础,利用 matlab 离散化函数模 收稿日期ꢀ 2016-05-11 作者简介ꢀ 张晓龙(1990—),男,硕士研究生。 通讯作者ꢀ 胡ꢀ 军(1977—),男,教授,博士。 · 171· 总第 484 期ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金ꢀ ꢀ 属ꢀ ꢀ 矿ꢀ ꢀ 山ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2016 年第 10 期 拟各粒径散体物料在排土场不同高度的空间分布,将 阻力较大,下移距离较小,因此不同粒径的散体物料 沿排土场高度方向呈现明显的分级规律,见图 1。 文 献[4]将散体物料按粒径大小分为 3 类:d≤10 mm 为小粒径、10 mm<d≤60 mm 为中粒径、d>60 mm 为 大粒径。 为研究排土场不同高度各粒径散体物料的 比重,在某典型纵剖面的坡面上沿高度方向每隔 4 m 设置一测试区,进行粒径分布的调查,结果见表 1。 3 D 离散化结果导入 FLAC ,并进行稳定性分析。 方案 二:对排土场沿高度方向分层,每层根据各粒径散体 物料 的 比 重 赋 予 不 同 的 物 理 力 学 参 数, 并 利 用 3 D FLAC 进行稳定性分析。 为研究粒径大小对排土场 稳定性的影响,以各粒径散体物料的比重为变量,建 立不同比重时各粒径散体物料在排土场空间均匀分 3 D 布的边坡模型,结合 FLAC 进行稳定性分析,得出 进一步提高稳定性的方法。 1 ꢀ 排土场工况 1 ． 1ꢀ 排土散体块度调查 排土场散体物料粒径分级是超高台阶排土场特 有的现象。 松散岩石自排土场坡顶排弃后,大块岩石 在边坡上以滚动摩擦的形式下移,所受阻力较小,下 移距离较大,小块岩石以滑动摩擦的形式下移,所受 图 1ꢀ 超高台阶粒径分级规律 Fig. 1ꢀ Regularity of size grading for super-high bench 表 1ꢀ 不同高度不同粒度质量占比 Table 1ꢀ Proportion of rock mass with different particle size at different heights % 粒径范围 mm 不同高度时各粒径范围质量占比 / 4 m 3． 66 30． 64 65． 7 8 m 6． 26 12 m 8． 86 16 m 11． 37 41． 37 47． 26 20 m 11． 01 42． 79 46． 2 24 m 9． 76 28 m 9． 48 32 m 12． 13 45． 66 42． 21 36 m 14． 83 48． 21 36． 96 40 m 16． 48 50． 46 33． 06 44 m 17． 98 52． 45 29． 57 48 m 19． 02 53． 37 27． 2 52 m 18． 7 d≤10 0<d≤60 d>60 1 34． 09 59． 65 37． 84 53． 3 43． 23 47． 01 44． 07 46． 45 52． 97 28． 33 粒径范围 mm 不同高度时各粒径范围质量占比 / 56 m 18． 37 52． 12 29． 51 60 m 64 m 68 m 72 m 26． 53 52 76 m 25． 76 53． 87 20． 37 80 m 26． 88 53． 2 84 m 28． 67 51． 65 19． 68 88 m 30． 77 50． 19 19． 04 92 m 33． 53 49． 22 17． 25 96 m 36． 56 47． 97 15． 45 100 m 39． 45 46． 93 13． 62 d≤10 0<d≤60 d>60 20． 98 51． 37 27． 65 24． 72 50． 36 24． 92 27． 3 50． 18 22． 53 1 21． 41 19． 92 1 ． 2ꢀ 物理力学参数获取 研究所需各粒径散体物料及基岩的物理力学参 表 3ꢀ 分层模型物料物理力学参数 Table 3ꢀ Physical and mechanical parameters of material particles in hierarchical model 数均由室内物理力学实验及查阅相关文献资料获取, 具体参数见表 2。 模型 高度范 容ꢀ 重 弹性模 剪切模 内聚力 内摩擦角 3 分层数 围/ m / (kN/ m ) 量/ GPa 量/ GPa / MPa / (°) 表 2ꢀ 散体物理力学参数 Table 2ꢀ Physical and mechanical parameters of rock mass 一层 40 ~ 140 22． 98 0 ~ 90 23． 29 0 ~ 140 22． 76 0 ~ 70 23． 48 0． 332 9 0． 200 8 0． 055 63 32． 26 0． 427 6 0． 255 6 0． 065 59 33． 03 0． 240 3 0． 146 4 0． 049 80 31． 78 0． 490 4 0． 292 4 0． 070 90 33． 43 0． 326 1 0． 197 0 0． 058 21 32． 46 0． 218 5 0． 134 8 0． 047 88 31． 63 0． 495 6 0． 295 1 0． 071 34 33． 46 0． 357 1 0． 214 8 0． 060 45 32． 64 0． 273 5 0． 166 7 0． 052 99 32． 05 0． 204 1 0． 126 5 0． 046 57 31． 51 0． 524 8 0． 311 5 0． 073 65 33． 64 0． 457 3 0． 272 4 0． 068 02 33． 25 0． 342 6 0． 206 1 0． 059 16 32． 54 0． 310 7 0． 188 1 0． 056 72 32． 34 0． 243 7 0． 149 9 0． 050 30 31． 82 0． 204 1 0． 126 5 0． 046 55 31． 51 4 二层 粒度范围 / mm 容ꢀ 重 弹性模量 剪切模量 内聚力 内摩擦角 3 9 / (kN/ m ) / GPa / GPa / MPa / (°) 4 d≤10 0<d≤60 d>60 19 22． 5 24． 5 28 0． 045 0． 150 0． 850 10 0． 015 0． 095 0． 500 8． 8 0． 020 0． 060 0． 100 0． 386 28． 90 32． 6 35． 5 45 三层 70 ~ 100 23． 00 1 100 ~ 140 22． 70 40 ~ 65 65 ~ 90 23． 49 23． 09 基ꢀ 岩 四层 六层 9 0 ~ 115 22． 85 ꢀ ꢀ 在现场粒径调查、室内物理力学实验和前人理论 1 15 ~ 140 22． 65 研究 的基础上,利用 matlab 曲线拟合工具箱,建立物 理力学参数和平均粒径间的曲线关系,从而获得考虑 排土场沿高度方向分层时计算稳定安全系数所需的 物理力学参数,见表 3。 40 ~ 55 55 ~ 70 70 ~ 85 23． 57 23． 37 23． 06 8 5 ~ 100 22． 96 1 1 00 ~ 115 22． 77 15 ~ 140 22． 65 2 ꢀ 排土场稳定性分析 2 ． 1ꢀ 稳定性分析方法选择 量分析法。 定性分析法评价边坡稳定性时,往往以人 的经验为主,解决边坡工程问题的范围较窄,并带有 边坡稳定性分析方法主要分为定性分析法和定 · 172· ꢀ ꢀ ꢀ 张晓龙等:考虑粒径分级的排土场稳定性分析ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2016 年第 10 期 很大的主观随意性。 定量分析法主要包括极限平衡 法、数值分析法和不确定性分析法。 极限平衡法引入 过多的人为假设,没有考虑岩土体自身的应力、变形 等力学状态,不能反映边坡工程的整体或局部变形情 况。 数值分析法中的有限差分法采用 “ 混合离散 法”,使计算结果更为准确、合理;采用动态运动方 程,使求解不稳定过程不存在数值上的障碍;采用 FLAC 中,计算所得安全系数见表 4。 表 4ꢀ 间隔长度ꢁ安全系数表 Table 4ꢀ Interval length-safety factor 间隔长度/ m 0． 5 1 2 3 稳定性系数 1． 54 1． 55 1． 53 1． 51 ꢀ ꢀ 方案二:将排土场沿高度方向分为 1 层、2 层、3 层、4 层和 6 层,分别建立相应层数的边坡模型。 赋 予各模型中的各层相应的物理力学参数,借助 FLAC “ 显式解”方案,使对非线性应力ꢁ应变关系的求解时 间大大减少。 目前,不确定性方法尚存在诸多不足和 理论上的不完善。 综上所述,该工程分析采用数值分 析法中的有限差分法。 进行稳定性分析,计算所得安全系数见表 5。 表 5ꢀ 层数ꢁ安全系数表 Table 5ꢀ Layer number-Safety factor 2 ． 2ꢀ 排土场边坡模型 层ꢀ 数 1 2 3 4 6 弓长岭独木排土场采用一站到底的排土方式。 稳定性系数 1． 45 1． 52 1． 53 1． 54 1． 53 排土场平均高度为 100 m、边坡角为 30° ~ 33°,将调 查各粒径散体物料比重的纵剖面作为研究剖面,建立 高度为 100 m、坡角为 30°的单台阶边坡模型,见图 2。 方案一:利用 FLAC 的分组功能,赋予各粒径散体物 料不同的组号,模拟各粒径散体物料在排土场空间的 分布情况,所建模型如图 3。 方案二:利用 FLAC 的设 定赋值范围功能,赋予排土场各高度不同的物理力学 参数,模拟排土场沿高度方向的分层情况,所用模型 见图 2。 ꢀ ꢀ 借助 matlab 曲线拟合工具箱 curve fitting tool 分 别对表 4、表 5 中的数据进行曲线拟合,拟合结果见 图 4、图 5。 其中,图 4 横坐标为坡底等间距划分的间 隔长度,纵坐标为不同间隔长度对应的安全系数;图 5 横坐标为边坡沿高度方向的分层数,纵坐标为不同 层数对应的安全系数。 图 2ꢀ 标准模型图 图 4ꢀ 间隔长度ꢁ安全系数曲线图 Fig. 2ꢀ Standard model Fig. 4ꢀ Relationship curves between interval length and safety factor 图 3ꢀ 模拟粒度空间分布模型 Fig. 3ꢀ Distribution model of particle size grading 2 ． 3ꢀ 稳定性分析 FLAC 不仅可以对边坡工程从局部开始渐进扩 展至整体的破坏过程进行量化表征,还可以得出评价 稳定性的重要指标———安全系数。 因此,从安全系数 和破坏情况两方面对排土场的稳定性进行分析。 图 5ꢀ 层数ꢁ安全系数曲线图 Fig. 5ꢀ Relationship curves between layer number and safety factor 2 ． 3． 1ꢀ 安全系数分析 图 4 显示安全系数随排土场底部等分间距的增 方案一:排土场沿高度方向每隔 4 m 划分一层, 大先增大后减小。 当底部等分间距为 1 m 时,安全系 数取得最大值 1． 55。 拟合结果显示其曲线方程拟合 相似度高,结果可靠。 当底部等分间距较小时,将出 现大量的 1 个等分间距无法容放 1 个大粒径散体物 并沿剖面方向以 0． 5、1、2 和 3 m 为间隔等间距划分 各层,分别建立相应的边坡模型。 以各层中各粒径散 体物料的比重为依据,借助 matlab 将各粒径散体物 料在各模型的各层中随机离散,并将离散结果导入 · 173· 总第 484 期ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金ꢀ ꢀ 属ꢀ ꢀ 矿ꢀ ꢀ 山ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2016 年第 10 期 料的情况,大粒径散体物料将被人为地分成多个小粒 径散体物料,随着底部等分间距的不断增大,这种情 况将逐渐减少。 但会出现另一种情况,一些本不相连 的各粒径散体物料将被人为地连在一起。 综上所述, 随着排土场底部等分间距的增大,方案一所建模型的 合理性将先增大后减小,安全系数也将先增大后减 小。 排土场最大的安全系数即是最合理的安全系数。 图 5 显示安全系数随排土场沿高度方向分层数 的增加先增大后稳定。 当分层数为 1 时,为工程中常 见的简化处理分析方法。 拟合结果显示其曲线方程 拟合相似度高,结果可靠。 表 3 表明,随着分层数的 增加,排土场相邻层间的物理力学参数的差异会随之 不断减小,当差异减小到一定程度时,将不再影响排 土场的稳定性分析,这时获得的安全系数即为合理的 安全系数。 综上所述,安全系数随着分层数的增加先 增加后稳定。 图 7ꢀ 一层模型剪切应变增量图 Fig. 7ꢀ Shear strain increment of one layer model 图 8ꢀ 一层模型弹塑性屈服状态图 Fig. 8ꢀ Elastic and plastic yield of one layer model 上述分析表明,方案一得出的安全系数为 1． 55, 方案二得出的安全系数为 1． 54,工程中常用的简化 分析方法得出的安全系数为 1． 45。 方案一、方案二 得出的安全系数明显高于工程中的简化分析法得出 的安全系数,说明工程中所求得的安全系数较保守, 将导致安全系数储备过大,排土场难以发挥其最大的 排土容量,矿山经济效益受到一定影响。 方案一和方 案二得出的安全系数基本相同,说明方案一和方案二 本身的正确性。 综上所述,2 种方案都能在一定程度 上考虑粒径分级对排土场稳定性的影响,并能相互验 证各自的正确性。 图 9ꢀ 1 m 模型 z 方向位移图 Fig. 9ꢀ z direction displacement of 1 m model 2 ． 3． 2ꢀ 破环情况 借助 FLAC 分别对方案一和方案二的模型进行 稳定性分析,分析所得的位移图、剪切应变增量图及 弹塑性屈服状态图如图 6 ~ 图 14。 图 10ꢀ 1 m 模型最大剪切应变增量图 Fig. 10ꢀ Maximum shear strain increment of 1 m model 图 6ꢀ 一层模型 z 方向位移图 图 11ꢀ 1 m 模型弹塑性屈服状态图 Fig. 6ꢀ z direction displacement of one layer model Fig. 11ꢀ Elastic and plastic yield of 1 m model · 174· ꢀ ꢀ ꢀ 张晓龙等:考虑粒径分级的排土场稳定性分析ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2016 年第 10 期 定性分析所得安全系数见表 6。 选择细粒 ∶ 中粒 ∶ 粗粒的质量比分别为 20 ∶ 47 ∶ 33、10 ∶ 10 ∶ 80、10 ∶ 20 ∶ 70、10 ∶ 30 ∶ 60、10 ∶ 40 ∶ 50、10 ∶ 50 ∶ 40、20 ∶ 10 ∶ 70、30 ∶ 10 ∶ 60、40 ∶ 10 ∶ 50、50 ∶ 10 ∶ 40、10 ∶ 80 ∶ 10、20 ∶ 70 ∶ 10、30 ∶ 60 ∶ 10、40 ∶ 50 ∶ 10、50 ∶ 40 ∶ 10,其中 20 ∶ 47 ∶ 33 为排土场各粒径散体物料 的实际质量比。 表 6ꢀ 各粒径质量比ꢁ安全系数表 Table 6ꢀ Mass proportion of different particale size-Safety factor 图 12ꢀ 4 层模型 z 方向位移图 各粒径 20 ∶ 47 ∶ 10 ∶ 10 ∶ 10 ∶ 20 ∶ 10 ∶ 30 ∶ 10 ∶ 40 ∶ 质量比 33 80 70 60 50 Fig. 12ꢀ z direction displacement of four-layer model 安全系数 1． 46 1． 63 1． 61 1． 59 1． 56 各粒径 10 ∶ 50 ∶ 20 ∶ 10 ∶ 30 ∶ 10 ∶ 40 ∶ 10 ∶ 50 ∶ 10 ∶ 质量比 40 70 60 50 40 安全系数 1． 50 1． 59 1． 54 1． 48 1． 39 各粒径 10 ∶ 80 ∶ 20 ∶ 70 ∶ 30 ∶ 60 ∶ 40 ∶ 50 ∶ 50 ∶ 40 ∶ 质量比 10 10 10 10 10 安全系数 1． 48 1． 45 1． 39 1． 38 1． 33 ꢀ ꢀ 20 ∶ 47 ∶ 33 为排土场各粒径散体物料的实际质 图 13ꢀ 4 层最大剪切应变增量 量比,其安全系数为 1． 46,与现阶段工程中稳定性分 析所得安全系数 1． 45 相差不大。 在现阶段工程中稳 定性分析所需的物理力学参数,通常以排土场各粒径 散体物料的实际占比为基础,借助室内物理力学实验 得出与各粒径散体物料在排土场空间均匀分布的稳 定性分析有着相同的本质。 与考虑粒径分级时所得 的安全系数 1． 54 有明显差异,说明粒径分级有利于 提高排土场的稳定性。 Fig. 13ꢀ Shear strain increment of four-layer model 图 14ꢀ 4 层模型弹塑性屈服状态图 Fig. 14ꢀ Elastic and plastic yield of four-layer model 图 8、11、14 显示塑性区域贯通坡顶至坡脚或坡 借助 matlab 曲线拟合工具箱将表 6 中数据进行 曲线拟合,结果见图 15、图 16、图 17。 其中,图 15 横 坐标为细粒含量为 10% 时粗粒的含量,图 16 横坐标 为中粒含量为 10% 时粗粒的含量,图 17 横坐标为粗 粒含量为 10% 时中粒的含量,图 15、16、17 纵坐标均 为各粒径配比方案对应的安全系数。 图 15、图 16、图 面。 不考虑粒径分级时,塑性区贯通坡顶至坡脚,见 图 8,考虑粒径分级时,塑性区贯通坡顶至下部坡面, 见图 11、图 14。 这与考虑粒径分级时,坡底散体物料 粒径较大,物理力学性质较强的实际情况相符。 图 6 、图 9、图 12 显示在坡顶上部区域都有一沿 z 反方向 17 显示安全系数与粗粒散体物料的含量成正相关。 的最大沉降区,由于该区域沉降深度明显大于周围区 域,将在排土场坡顶产生拉伸破坏,形成宏观的拉裂 隙,这与排土场现场情况相符。 图 7、图 10、图 13 显 示滑面中部的最大剪切应变增量最大,剪切力最大。 综上所述,考虑粒径分级时,滑面出口的高度将增高。 排土场滑坡模式为上部受拉破坏,中部剪切作用,圆 弧滑面至下部坡面沿水平层剪切破坏。 图 15、16 显示粗粒散体物料的含量相同时,中粒散体 物料的含量高者安全系数较大。 图 15、图 17 显示中 粒散体物料的含量相同时,粗粒散体物料的含量高者 安全系数较大。 综上所述增加大粒径散体物料的含 量排土场安全系数也会随之增大。 4 ꢀ 结ꢀ 论 ( 1)2 种方案均能在一定程度上反映粒径分级对 3 ꢀ 研究粒径对稳定性的影响 排土场稳定性的影响。 方案一具有物理力学实验简 单,模型直观形象但建模复杂的特点,方案二具有物 理力学实验繁杂,模型不直观形象但建模简单的特 点。 忽略粒径分级的情况下,为研究粒径大小对排土 场稳定性的影响,以各粒径散体物料的占比为变量, 建立不同占比时各粒径散体物料在排土场空间均匀 3 D 分布的边坡模型,利用 FLAC 进行稳定性分析。 稳 · 175· 总第 484 期ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金ꢀ ꢀ 属ꢀ ꢀ 矿ꢀ ꢀ 山ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2016 年第 10 期 ꢀ (5 )利用等效思维,借助各种工具,研究考虑更 ꢀ 多因素的排土场稳定性分析方法将是稳定性分析的 发展趋势之一。 参ꢀ 考ꢀ 文ꢀ 献 [ [ [ [ [ 1]ꢀ 王ꢀ 瑞,王永增,陆占国,等. 齐大山排土场边坡参数优化及稳 定性分析[J]. 金属矿山,2013(2):41-43. Wang Rui,Wang Yongzeng,Lu Zhanguo,et al. The slope parameters optimization and stability analysis of qidashan waste dump[J]. Metal Mine,2013(2):41-43. 图 15ꢀ 细粒含量 10%时粗粒含量ꢁ安全系数关系 Fig. 15ꢀ Relationship between coarse particle content and safety factor at fine particle content of 10% 2]ꢀ 郝ꢀ 哲,孙俊红,冯鸿宽,等. 弓长岭铁矿排土场边坡稳定性评 价[J]. 矿业工程研究,2012,27(2):58-63. Hao Zhe,Sun Junhong,Feng Hongkuan,et al. Stability evaluation on waste dump slope of Gongchangling open-pit mine[J]. Mineral Engi- neering Research,2012,27(2):58-63. 3]ꢀ 谢学斌,潘长良. 排土场散体岩石粒度分布与剪切强度的分形 特征[J]. 岩土力学,2004,25(2):287-291. Xie Xuebin,Pang Changliang. Fractal characteristics of size distribu- tion and shear strength of bulky rock material in waste pile of mines [ J]. Rock and Soil Mechanic,2004,25(2):287-291. 图 16ꢀ 中粒含量 10%时粗粒含量ꢁ安全系数关系 Fig. 16ꢀ Relationship between coarse grain content and safety factor at medium particle content of 10% 4]ꢀ 王光进,杨春和,张ꢀ 超,等. 超高排土场的粒径分级及其边坡 稳定分析研究[J]. 岩岩土力学,2011,32(3):905-913. 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( 2)考虑粒径分级时,排土场安全系数明显增 大。 忽略粒径分级时,将导致安全系数储备过大,排 土场难以发挥其最大的排土容量,矿山经济效益将受 到一定影响。 [7]ꢀ 张ꢀ 春,吴ꢀ 超. 排土场散体物料强度对边坡潜在滑动面的影 响[J]. 金属矿山,2015(1):133-137. Zhang Chun,Wu Chao. Influence of strength of the dump granular materials on the potential sliding surface of slope[ J]. Metal Mine, ( 3)排土场滑坡模式为上部受拉破坏,中部剪切 作用,圆弧滑面至下部坡面沿水平层剪切破坏。 4)增加大粒径散体物料的含量,排土场安全系 2 015(1):133-137. ( ( 责任编辑ꢀ 石海林) 数明显增大。 因此,通过增加大粒径散体物料含量的 方法,改进排土工艺,提高排土场的稳定性。 · 176·