煤炭科学技术

作者：王东, 邢晓宇, 尹立, 王守功, 孔令伟, 孟翔宇,

关键词：露天矿, 横采工艺, 深部压煤, 边坡稳定性, 三维支挡效应, 等效思想,

针对露天矿横采作业中端帮边坡潜在滑体空间受限，传统边坡稳定性计算方法不再适用的问题，采用数值模拟方法研究采场深部边坡潜在的滑坡机理，拟合潜在滑体中坡面和滑面的空间形态方程，基于三维极限平衡条形划分方法，将滑体底面沿横纵方向划分单元微条柱，分析微条柱在滑体与坡顶线空间位置不同区域的受力情况，运用等效思想，将每行微条柱的力学效应叠加，等效到滑体主滑线上的微条柱，对应获得主滑线条柱底界面上的等效抗剪强度参数，从而建立限制滑体边界的三维稳定性等效算法，并进行工程应用，设计回采煤炭资源。结果表明：含弱层边坡的潜在滑坡模式为切层−顺层组合滑动，潜在滑面的空间形态为近似椭球面与倾斜平面的组合；边坡三维稳定性系数随着潜在滑体走向受限长度的增大而逐渐减小，呈现近似二次抛物线关系；在潜在滑体受限空间条件下，计算多种滑坡模式的边坡稳定性，不同边坡角对应的三维稳定性系数均大于二维稳定性系数；实际设计回采深部煤台阶时，随着+843 m平盘宽度不断减小，边坡稳定性随之减小，当局部边坡角为25.58°时，刚好满足安全储备系数1.2要求。相较于常规边坡稳定性分析方法，本研究方法更能反映受三维夹持支挡效应下的边坡三维稳定性，可为该类边坡安全评估方法提供新思路。

来源：2025年第1期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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