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随着露天开采的延伸,许多露天矿山已经进入或即将进入深部开采,而深大露天矿开采面临着剥采比大,剥离费用高,开采条件差等问题,同时所形成的高陡边坡将给矿山安全带来严重威胁,从而造成采矿成本不断增加。采用露井联合开采技术可改善矿山经营效益,然而随着采矿工艺从单一露采工艺向露井联合开采工艺的转变,形成了一个露天矿矿坑与内排土场、外排土场、井工矿同时多元布局的空问形态,岩体应力状态与变化过程完全不同于单一露天开采条件下的边坡变形问题,从而为露天矿边坡稳定性研究提出了许多新的课题与理论问题。采用现场调研、理论研究、相似材料模拟试验和数值计算相结合的研究方法,对井工开采工作面与边坡的时空关系确定、井工二矿开采方式所形成的边坡岩移规律、井工矿合理停采线确定等方面开展研究工作,为露井联合开采条件下露天矿开采方案优化和相应灾害的防治措施合理选择提供理论基础和科学依据。 1、基于相似模拟理论,建立安家岭矿露井联合开采物理模拟模型,相似材料模拟理论分析中确定为稳定度较低的方案,分析井工矿合理停采线及露采与井工开采相互作用规律,试验研究结果与数值计算、现场实践进行对比分析,为现场安全开采提供合理参数。 2、根据29209采面范围内安家岭露天矿北帮削坡减重的情况,基于连续介质的离散元法,编制计算程序,模拟研究内排压脚等措施对安家岭露天矿北帮稳定性的影响,并进行实施措施有效性评价,为确定29209采面恢复生产的条件提供合理参考。 3、利用连续介质的离散元计算方法,编制相应计算程序,模拟29210采面、29209采面开采沉陷过程,研究29210采面、29209采面开采沉陷对安家岭露天矿开采安全的影响,并根据计算结果,对井采条件下安家岭露天矿边坡稳定性进行评价。 4、利用人为调整控制变量的方式,对露井联合开采耦合作用下的安家岭露天矿北帮边坡岩层加固方案、监控方案、控制手段、治理措施进行合理优化。