[发明专利]一种露天矿端帮边坡形态的优化方法

摘要

一种露天矿端帮边坡形态的优化方法，属于露天开采领域。该方法包括：结合露天矿端帮边坡的具体情况，定性分析稳定性影响因素及潜在滑坡模式；对露天矿端帮边坡岩土体进行力学实验，得到其物理力学指标；确定露天矿端帮边坡的安全储备系数K；将露头矿端帮边坡划分为n个阶段；调整各阶段平盘宽度，当稳定性系数Fs满足︱FS‑K︱≤0.01，完成各阶段边坡形态优化；结合强度折减理论算法，运用FLAC3D有限差分数值模拟软件对以上得到的最优边坡形态方案进行模拟检验，进一步验证最优边坡形态的可行性。该方法确保了最大程度地回收端帮下压煤，为边坡形态的设计提供了依据，同时也为露天矿创造了大量的经济效益。

主权项

1.一种露天矿端帮边坡形态的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，结合露天矿端帮边坡的具体情况，定性分析露天矿端帮边坡稳定性影响因素及露天矿端帮边坡潜在滑坡模式；步骤2，对露天矿端帮边坡岩土体进行力学实验，得到露天矿端帮边坡岩土体物理力学指标；步骤3，确定露天矿端帮边坡的安全储备系数K；步骤4，调整露天矿端帮边坡各阶段平盘宽度，对露天矿端帮边坡形态进行分阶段优化，其具体优化方法为：(1)分阶段，具体为：将露头矿端帮边坡划分为n个阶段；所述的n根据露天矿端帮边坡岩土体中存在的多个炭质泥岩弱层确定，从边坡坡顶开始，依次为1弱层，2弱层，……n弱层；从边坡坡顶值1弱层为第1阶段，1弱层至2弱层为第2阶段，以此类推，n‑1弱层至n弱层为第n阶段；(2)对各阶段平盘宽度进行调整：调整第1阶段平盘宽度，计算边坡坡顶至1弱层的稳定性系数Fs，当稳定性系数Fs满足︱FS‑K︱≤0.01，此平盘宽度即为第1阶段优化后边坡形态；调整第2阶段平盘宽度，计算边坡坡顶至2弱层的稳定性系数Fs，当稳定性系数Fs满足︱FS‑K︱≤0.01，此平盘宽度即为第2阶段优化后边坡形态；依次类推，……调整第n阶段平盘宽度，计算边坡坡顶至n弱层的稳定性系数Fs，当稳定性系数Fs满足︱FS‑K︱≤0.01，此平盘宽度即为第n阶段优化后边坡形态；(3)根据依次确定的n个阶段的平盘宽度，确定出最终端帮边坡开采角度，完成露头矿端帮边坡形态的优化设计，得到最优边坡形态；步骤5，结合强度折减理论算法，运用FLAC3D有限差分数值模拟软件对以上得到的最优边坡形态方案进行模拟检验，进一步验证最优边坡形态的可行性。