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摘要
为了研究排土场边坡在振动作用下的稳定性与滑移启动规律,利用自主研发的块体堆积散体边坡稳定性模拟试验装置对河曲露天煤矿内排土场进行相似模拟试验,对比分析了不同块体组成与振动频率条件下边坡稳定性状态及滑坡启动模式。模型以标高为+1 004.0 m的第1台阶平盘为界,+1 004.0 m以上平均粒径1.05 mm,+1 004.0 m以下平均粒径9.26 mm,试验过程中振动频率逐级递增,递增幅度为5 Hz,以10 Hz为起始频率直至40 Hz时试验结束,模拟现场爆破地震波在传播过程中振动频率的差异以及不同的振动烈度,采用加速度传感器采集试验台在试验各个阶段x,y,z三个方向的加速度数据,绘制加速度时程曲线并拟合。试验结果表明:在10～20 Hz时,排土场边坡能基本保持稳定,而20 Hz的振动频率使第2台阶最先表现为大范围坡面块体滑移;当20～40 Hz时模型处于持续破坏状态,说明20 Hz的振动频率为排土场边坡保持稳定的极限振动频率。在低频率高振幅的状态下,块体大于5 mm的颗粒运动以滚动为主;在高频率低振幅的状态下,坡面上大块度物料的运动主要依靠小块体滑动摩擦带动与推动,边坡表面物料小块体滑移运动的方式以滑动为主;通过对比试验结果分析,合适的块度区配可以提高排土场散体边坡的稳定性,增加散体边坡对振动的抵抗能力,这为露天矿山在排土工作采用粗细物料混合排弃提供了依据,并可后续研究维持排土场边坡的最佳粗细物料比例。
- 出版日期2019
- 单位中国矿业大学（北京）
