深凹露天礦高陡邊坡穩定性研究

《深凹露天礦高陡邊坡穩定性研究》是依託北京科技大學，由蔡美峰擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：深凹露天礦高陡邊坡穩定性研究
• 依託單位：北京科技大學
• 項目負責人：蔡美峰
• 項目類別：重點項目

項目摘要

本項目突破以往邊坡變形破壞依據表象監測信息判斷的傳統思路，以三維數字圖像掃描技術、微震監測技術等為手段，揭示考慮岩體損傷時效性和在水平構造應力主導的地應力場作用下的高陡邊坡變形破壞機理，建立準確、實時獲取高陡邊坡穩定性信息的實用高新技術系統；建立考慮岩體強度時效特性及水平地應力的三維極限平衡分析方法，發展並完善基於三維數值模擬和三維極限平衡分析相結合的邊坡最佳化設計方法；採用信息邊坡工程學的理論和方法，建立基於GIS數據平台和多源信息耦合的時空四維邊坡態勢評估系統和滑坡預警系統，實現傳統力學分析方法向信息化、可視化和時空四維化的轉換，為複雜條件下礦山邊坡動態穩定性分析及滑坡預測預報提供新的方法；建立基於岩體流變損傷和邊坡潛在破壞模式識別的高陡邊坡智慧型化失穩預測與加固決策系統，為礦山高陡邊坡工程整體安全穩定提供保障。研究成果將形成深凹露天礦高陡邊坡穩定性分析、預測和控制的系列化實用理論和技術。

結題摘要

深凹露天開採是目前世界露天採礦的發展趨勢，隨著邊坡的加高加陡，高應力累積及誘發的岩體損傷機理更加複雜，露天礦山生產經濟性與安全性之間的矛盾愈發突出，迫切需要發展能夠反映高陡邊坡特點的穩定性理論和失穩控制方法，為邊坡最佳化設計提供理論支撐。 本項目基於攝影測量手段，結合損傷理論和微震監測技術，建立了基於微震監測數據、節理岩體數字圖像數據和岩體流變損傷時效特徵的邊坡岩體強度損傷時變模型，通過室內物理模擬實驗，藉助多種數位化設備對邊坡變形破壞過程進行監測，得出了高陡邊坡的變形破壞規律。通過現場測試、理論分析，建立了考慮岩體強度損傷時效性和在水平構造應力主導的地應力作用下高陡邊坡穩定性分析理論，開發出考慮水平地應力作用的三維極限平衡分析模型與程式，發展並完善了基於三維數值模擬和三維極限平衡分析相結合的邊坡穩定性分析與最佳化設計方法，建立了基於GIS數據平台和多源信息融合的邊坡時空四維穩定性動態實時評估系統，為高陡邊坡失穩預測預報提供了新的方法。突破單純依據表象監測信息判斷邊坡變形破壞的傳統思路，提出了實時、準確地獲取高陡邊坡穩定性信息的實用高新技術系統，為邊坡時空四維穩定性分析提供了可靠依據。建立了基於岩體流變損傷和邊坡潛在破壞模式識別的高陡邊坡智慧型化失穩預測與加固決策系統，為礦山高陡邊坡工程的整體安全穩定提供了保障，形成了深凹露天礦高陡邊坡穩定性評價、預測和控制的系列化實用理論和技術，並在水廠鐵礦、凹山鐵礦、石人溝鐵礦、黑山鐵礦露天轉地下邊坡、廟溝鐵礦擴幫加陡邊坡以及撫順西露天礦得到套用和檢驗。