基于FLAC3D对白云鄂博铁矿主矿南帮边坡稳定性分析及治理措施

白云鄂博铁矿主矿采场封闭圈已经形成，并已进入深凹开采，1598m以上边坡已经靠界，边坡出露高度80多米，从出露边坡状况来看，岩性及构造较复杂，断层破碎带和岩脉较多且出露宽度大，与边坡走向相近，倾向直立或反倾，对台阶边坡稳定不利，已靠界台阶坡滑塌及倾倒破坏明显，严重威胁靠界安全生产。深部开采能否按照设计正常靠界，靠界总体边坡是否稳定等，是目前面临的主要问题。因此，准确掌握深凹露天开采边坡岩体地质条件，对边坡整体进行稳定性分析，根据实际情况制定合理的治理方案，是本次论文工作的主要目的和任务。首先对矿山实地考察、收集现场资料，根据实地数据资料和岩石力学参数用FLAC3D建立三维地质模型，在自然状态和暴雨条件下分别对边坡的位移情况、应力情况以及塑性区进行数字模拟，经过综合分析得出：（1）边坡整体位移最大值:96(mm），位移量从下到上逐步增加，位移明显发生于两断层的切割体的上部，即F17和F15断层。边坡自下而上位移量逐渐增大，东面变形向下延伸终于1230m平台，西面边坡变形延伸终至1346m平台。1230m和1346m平台边坡底部位移量近似等于0，这可以推断出并没有发生边坡整体性移动。（2）坡面水平位移相对较大，向深部逐渐减小。由于位移值较小不可能发生深层的整体破坏，而是以浅层或坡面局部滑动为主；（3）应力值都是负数，这说明边坡开挖卸荷主要为压应力，如果边坡发生破坏，其破坏形式主要为“压﹣﹣剪”破坏；（4）贯穿联通的塑性区没有出现，这说明在自然状态下边坡处于稳定状态，不会发生整体滑坡；（5）在暴雨条件下，边坡的整体最大位移、铅垂最大位移以及水平最大位移均比天然状态大，表明暴雨弱化了破碎带岩体的强度，使其抗变形能力降低，坡顶部出现了拉伸破坏单元，但未形成塑性贯通区，边坡不会发生整体性破坏。采用双段小孔径爆破试验，验证其在主矿南帮的实用效果。爆破参数，孔径130mm、孔距1.3m、药卷直径47mm、线装药密度0.375kg/m，采用预裂孔分段起爆的方式。爆破试验为矿山生产和边坡靠界提供合理的爆破方式。根据稳定性分析结论及现场具体情况制定合理的治理措施，进行治理方案设计。