摘要：为研究我国东部草原区某露天矿边坡在近自然修复模式下的渗流及孔隙水压力特征,以GEO软件中SEEP/W模块为父项,拟合SLOPE/W模块对该矿区强降雨条件下的边坡抗侵蚀特征,渗流路径变化情况以及孔隙水压力重分布情况进行模拟分析。结果表明:对原内排土场边坡进行反S型重塑后,边坡抗侵蚀特性提升明显,单台阶上部及下部区域台阶坡面角降低,区域内径流流速下降,降雨入渗程度增加;受坡面形态改变影响,原内排土场边坡各级台阶坡面处均出现水流渗出现象,水土流失程度较高;重塑后,15 m及20 m台阶重塑模型渗流密集程度增加,内排土场坡面未表现出明显出水现象;边坡顶部孔隙水压力实现重分布,负孔隙水压力分布范围增加,过渡区域面积较为均匀,有效缓解了因不同岩层渗透系数差异性而导致的边坡上部岩层局部积水现象。

摘要：为研究国内某露天煤矿外排土场分阶段排土对石油管道安全性的影响,本文通过数值模拟结合理论分析的方法,从排土物料稳定性与分阶段排土对石油管道赋存岩土体的影响两个角度展开了研究。根据排土场所处状态,推导了在连续排土过程中排土场稳定性变化的理论模型,并将排土过程分为三个关键状态。利用FLAC3D有限差分数值模拟程序对第二、三关键状态的排土物料进行了稳定性分析,得到排土物料稳定性始终满足安全需求。根据排土过程中石油管道赋存岩土体剪应力的集中程度、不平衡力大小、水平应力大小的演化规律,得到设计的40m安全距离满足安全要求,分阶段排土有利于减少对石油管道的扰动。

摘要：实时准确掌握岩石破坏全过程中内部裂隙扩展演化规律,对于科学指导地下岩体工程稳定性控制,推动矿山资源安全开采具有重要的工程意义。研制一套能够与CT扫描系统配套的真三轴加载试验设备,位于CT扫描区域的设备部件均采用新型碳纤维材料的设计,包含竖向加载系统、横向加载系统、真三轴压力室等核心部件,使得X射线能够有效通过装置中预先设计的CT扫描区域,实现了真三轴应力环境下实时CT扫描的功能。利用该设备开展了三轴不同应力条件下完整岩石和含裂隙岩石加载实时CT扫描试验,获得了整个加载过程中岩石应力-应变曲线。获取了不同工况下岩石内部裂纹形态的空间三维CT特征,结果发现:与CTT条件下岩石内部裂纹复杂的空间扩展形态相比,TTT条件下岩石内部裂纹空间形态简单,为一沿σ_(2)方向的平面裂纹。说明了真三轴条件下岩石内部裂隙具有明确的扩展方向(沿σ_(2)方向扩展)。TTT-c2(含裂隙且沿σ_(2)方向)和TTT-c3(裂隙沿σ_(3)方向) 2种工况下岩石内部均出现了4条萌生裂纹,但前者萌生裂纹均与预制裂纹前缘线共面,而且预制裂纹面仍然基本保持完整;后者均与预制裂纹前缘线垂直,呈现横切预制裂隙的趋势,最终形成了复杂的裂隙网络,导致预制裂隙多处出现挤压破坏。真三轴3种工况下所有的裂纹倾角分布极为集中,均与σ_(2)方向大致平行,表明了中间主应力对岩石内部萌生裂纹扩展方向起到决定性的作用,岩石内部裂隙扩展发育过程强烈依赖中间主应力方向。

摘要：从边坡稳定性及浅部岩土体变形2方面研究了地下水控制对布沼坝露天矿变电站安全性的影响。通过稳定性分析获得了龙桥变电站自然工况及地下水控制工况下的边坡稳定性系数分别为1.04和1.21,地下水控制可使边坡从欠稳定状态转变为稳定状态;利用数值模拟研究了自然工况及地下水控制工况下龙桥变电站所处边坡坡顶的变形规律及变形影响范围,与自然工况相比,地下水控制工况下的地表变形对变电站的影响范围范从22 m降至8 m,降幅63.6%;地下10 m深度岩土体的变形对变电站的影响范围从15 m降至5 m,降幅66.7%;地下20 m深度岩土体的变形对变电站的影响范围从7 m降至0 m,降幅100%。结果表明:地下水控制措施对布沼坝露天矿龙桥变电站边坡稳定性及变形均有显著的控制效果,地下水控制可显著提高龙桥变电站的安全性。