岩体蠕变对露天矿边坡稳定性的影响

任月龙^1,2,3，才庆祥^1,2，张永华⁴，舒继森^1,2，韩流^1,2

1. 中国矿业大学矿业工程学院2. 煤炭资源与安全开采国家重点实验室3. 内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限责任公司4. 中煤平朔煤业有限责任公司安太堡露天矿

摘 要：为了研究岩体蠕变对边坡稳定性的影响,评价露天矿边坡服务周期内的安全性,根据时效边坡理论及岩体蠕变规律,分析了边坡岩体力学参数的长期强度表达式;基于极限平衡法中的简化Bishop法,推导出了圆弧滑坡时效稳定系数的计算公式;得出了稳定系数随蠕变时间增长呈指数递减的规律。对哈尔乌素露天矿端帮靠帮开采过程的时效稳定性进行研究的结果表明:在相同岩性参数的基础上,随着边坡角的不断增大,端帮边坡的整体稳定系数呈线性下降,剪应变及应力集中于高陡台阶底部,塑性贯通区呈圆弧状;随着蠕变时间的增长,不同几何形状边坡的稳定系数均呈现相同的衰减规律。岩体蠕变特性会造成岩体抗剪强度及边坡稳定系数随时间延长而呈指数规律衰减。准确把握岩体蠕变特性,可预测边坡的有效服务时间,具有非常重要的工程价值。

关键词：蠕变;露天矿;边坡稳定;圆弧滑动;时效边坡;