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露天矿边坡稳定性分析方法的选择和应用曾庆伟（瓮福集团瓮福磷矿穿岩洞矿，贵州 福泉 ５５０５００）摘 要：近年来，随着我国多地区露天矿山的开采，这些地区大都存在一定程度的矿山边坡不稳定的现象，这些矿边坡不稳定现象容易造成相应地区的滑坡以及泥石流，甚至通过一定的力学作用使得这些区域出现相应程度的坍塌，对周围区域环境造成严重破坏，本文将会进一步探索矿边坡稳定性分析方法的选择以及应用。
关键词：矿边坡：稳定性：分析方法中图分类号：ＴＤ３１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０５－０１６３－２Selection and application of slope stability analysis methods in open-pit minesZENG Qing-wei（Ｗｅｎｇｆｕ Ｇｒｏｕｐ Ｗｅｎｇｆｕ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｍｉｎｅ Ｃｈｕａｎｙａｎ Ｔｕｎｎｅｌ Ｍｉｎｅ，Ｆｕｑｕａｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ，５５０５００）Abstract: Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｐｅｎ－ｐｉｔ ｍｉｎｅｓ ｉｎ ｍａｎｙ ａｒｅａｓ ｏｆ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ， ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ａｒｅａｓ ｈａｖｅ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｉｎｅ ｓｌｏｐｅｓ． Ｔｈｅｓｅ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｉｎｅ ｓｌｏｐｅｓ ａｒｅ ｌｉｋｅｌｙ ｔｏ ｃａｕｓｅ ｌａｎｄｓｌｉｄｅｓ ａｎｄ ｄｅｂｒｉｓ ｆｌｏｗｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｒｅａｓ， ｅｖｅｎ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｅｒｔａｉｎ Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｃｔｉｏｎ ｍａｋｅｓ ｔｈｅｓｅ ａｒｅａｓ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｔｏ ａ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ， ｃａｕｓｉｎｇ ｓｅｒｉｏｕｓ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ａｒｅａ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｓｏ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｗｉｌｌ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓ．Keywords: ｍｉｎｅ ｓｌｏｐｅ； ｓｔａｂｉｌｉｔｙ； ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ露天矿山边坡的不稳定对于周围很多的区域造成了严重的破坏，所以露天矿山边坡的稳定性越来越受到人们的关注，但是露天矿山边坡的稳定性会受到各种因素的影响，其中直接的影响因素就是矿边坡的地质条件，所以本文将深度的探讨有关露天矿山边坡稳定性分析方法。
科技论坛浅谈露天煤矿中边坡力学系统及边坡稳定性问题侯宝柱（中煤龙化哈尔滨矿业有限公司，黑龙江依兰154854）我国已开发的露天煤矿大部分是倾斜或缓倾斜矿体，煤层埋藏由浅入深。
根据矿山开采的经济技术要求，露天矿的开采范同仅限于整个矿体的上部，即开采浅部的矿体，而深部不适合露天开采的矿体部分则要由地下开采来完成。
在露天矿境界外进行开采，尤其是在露天矿边帮下方井采，由于采窄区周围的岩体应力分布发生变化，采空区上方将出现冒落带、裂隙带、弯曲带、致使边坡岩体的完整性遭到破坏，原岩整体强度降低，岩体内部相互作用的改变与其它影响边坡稳定的因素如：岩体结构、水及爆破震动等的共同作用，会直接影响边坡的稳定性，在一些矿山能导致边坡的失稳。
给露天矿的正常运营带来不利影响，造成巨大的经济损失。
1边坡力学系统的结构边坡力学系统包括结构的组成部分、时空秩序及其联系规则，与其它系统的特性类似，边坡力学系统力学特性的复杂性缘于其结构形式的复杂性，边坡力学系统的结构决定其力学行为。
1.1露天煤矿边坡力学系统的构成。
露天煤矿边坡力学系统的构成主要包括固体子系统、流体子系统。
固体子系统包括煤、岩石和人工建筑物等。
煤和岩石交错分布，并包含断层、节理、层。
理、弱面、褶皱等地质构造的遗迹。
流体子系统主要包括地表水流动和地下水的渗流。
水在煤岩的孔隙、裂隙、断层、节理、层理、弱面等中流动，形成固体和流体相互交错的耦合结构形式。
1.2露天煤矿力学系统的时空秩序。
从时间序列上看，露天采矿过程是从原来的地貌逐渐形成一个四周台阶形的露天大坑，是个动态系统。
首先，随着采矿的进行，工作帮不断向前推进，边坡角不可能一成不变，在有内排的情况下，非工作帮也处在动态变化的过程中；由于煤岩的赋存状总在变化，开采工艺也在动态的调整之中。
1.3边坡力学系统各要素之间的联系规则组成。
断层的如果是岩质较弱的泥岩，则在泥岩相互错动后，重新被压密，对水起到阻隔的作用，即使断层两侧岩性相差不大，也会因含水量等物理性质不同使它们的力学性质表现出很大的差异。
露天煤矿含断层顺倾边坡渗流与稳定性分析一、研究背景和意义随着全球经济的快速发展，能源需求不断增长，煤炭作为主要能源来源之一，其在能源结构中的地位日益重要。
煤炭开采过程中产生的环境问题也日益凸显，其中露天煤矿的开采对生态环境造成的影响尤为严重。
露天煤矿作为一种非传统的采矿方式，其开采过程中的边坡稳定性问题尤为关键。
由于地质条件的变化和开采条件的限制，露天煤矿含断层顺倾边坡的渗流与稳定性问题越来越受到关注。
露天煤矿顺倾边坡的渗流与稳定性问题涉及到地质、工程、环境等多个领域，对于保障矿山安全生产、保护生态环境具有重要意义。
顺倾边坡的渗流与稳定性问题直接影响到矿山的生产效率和经济效益。
边坡失稳可能导致矿井生产中断，甚至引发严重的安全事故，给企业带来巨大的经济损失。
顺倾边坡的渗流与稳定性问题对周边生态环境产生影响，边坡失稳可能导致土壤侵蚀、水土流失等环境问题，破坏生态平衡，影响人民生活质量。
研究露天煤矿含断层顺倾边坡的渗流与稳定性问题，对于提高矿山安全生产水平、促进绿色发展具有重要的理论和实践价值。
1.1 研究背景随着煤炭资源的日益减少，露天煤矿作为一种重要的煤炭开采方式，在我国得到了广泛的应用。
露天煤矿在开采过程中往往伴随着地质条件的复杂性，如断层、顺倾边坡等。
这些地质条件对露天煤矿的稳定性和安全性产生了很大的影响。
研究露天煤矿含断层顺倾边坡渗流与稳定性问题，对于提高露天煤矿的开采效率和降低安全事故发生率具有重要意义。
随着我国经济的快速发展，煤炭需求量持续增长，煤炭开采行业面临着巨大的压力。
为了满足能源需求，我国不断加大对煤炭开采的投入，露天煤矿作为一种重要的煤炭开采方式得到了广泛应用。
露天煤矿在开采过程中往往伴随着地质条件的复杂性，如断层、顺倾边坡等。
这些地质条件对露天煤矿的稳定性和安全性产生了很大的影响。
研究露天煤矿含断层顺倾边坡渗流与稳定性问题，对于提高露天煤矿的开采效率和降低安全事故发生率具有重要意义。
露天矿山边坡稳定性评价的定性分析应用王森;陆志宇;朱新平【摘要】边坡稳定性分析和评价一直是边坡管理工作的核心,是边坡监测预警和工程施工的重要依据.以刚果(金)SICOMINES大型露天矿山为实例,从定性角度分析评价边坡稳定性,得出可靠的边坡稳定性分析结论,用以指导矿山安全生产.%Analysis and evaluation of slope stability is always the core of slope management work and also the important basis for slope monitoring and early warning.With SICOMINES large open-pit mine in Congo as an example,reliable analytical conclusion about slope stability is obtained to guide mine safe production.【期刊名称】《矿业工程》【年(卷),期】2018(016)001【总页数】5页(P12-16)【关键词】边坡稳定性;边坡变形破坏模式;定性分析;赤平极射投影【作者】王森;陆志宇;朱新平【作者单位】华刚矿业股份有限公司,北京100039;华刚矿业股份有限公司,北京100039;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳113122【正文语种】中文【中图分类】TD2160 引言边坡稳定性是指自然边坡或人工边坡岩土体在一定坡高和坡角条件下的稳定程度。
边坡在自身重力或与及其他外力共同作用下有从上向下滑动的趋势，如果边坡内部某一软弱面上的滑动力超过抗滑力就会发生滑坡。
研究边坡稳定性的目的在于研究边坡内部软弱面的承载能力，预测边坡失稳破坏的时间、规模，以及危害程度，事先采取防治措施，减轻滑坡等边坡灾害的影响，使自然边坡或是人工边坡的设计达到安全、经济的目的。
摩根斯坦-普莱斯法非微分形式求解边坡安全系数的研究胡辉;董梅;姚磊华
【期刊名称】《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(040)002
【摘要】极限平衡法(LEM)是分析边坡稳定性的主要方法,摩根斯坦-普莱斯法是LEM中最严格的方法,适用于求解任意形状滑裂面的安全系数.研究改进了非微分形式的M-P法,使其达到了一般通用型的要求,使得求解安全系数的M-P法通俗易懂.引用ACADS考核题检验了算法的正确性,通过灵敏度分析研究条间力函数对于安全系数的影响.
【总页数】6页(P201-206)
【作者】胡辉;董梅;姚磊华
【作者单位】中国地质大学工程技术学院,北京100083;中国地质大学工程技术学院,北京100083;中国地质大学工程技术学院,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TU457
【相关文献】
1.摩根斯坦普莱斯方法条间力函数影响分析 [J], 庞峰;李亮
2.规范法与数值分析法求解边坡安全系数的对比分析 [J], 张晟;路思明;张传
3.规范法与数值分析法求解边坡安全系数的对比分析 [J], 张晟;路思明;张传
4.求解三维边坡安全系数的最小势能法研究 [J], 孙加平;魏星;詹凤程
5.摩根斯坦—普赖斯法对高边坡开挖稳定性分析与计算
——以融安至阳朔高速公路K5+000～K5+170段右侧高边坡为例 [J], 袁伟航因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
露天矿高陡边坡变形破坏机理及稳定性研究肖平;李惠发【摘要】Taking high and steep slope at south slope deformation area in Fushun West Open-pit Mine as the engineering background, the article adopts Morgenstern-Price limit equilibrium method combined with finite element numerical simulation software RFPA method to research the deformation failure mechanism and stability problem of high and steep slope. Aiming at the existing problem of south slope deformation area, the author puts forward the reasonable prevention measures of slope deformation control.%以抚顺西露天矿南帮变形区高陡边坡为工程背景，采用Morgenstern-Price极限平衡法与有限元数值模拟软件RFPA相结合的方法对高陡边坡的变形破坏机理及稳定性问题进行了系统的研究。
针对南帮变形区存在的问题提出合理的边坡变形综合防治措施。
【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2016(031)009【总页数】5页(P25-29)【关键词】露天矿;高陡边坡;变形破坏机理;边坡稳定性【作者】肖平;李惠发【作者单位】抚顺矿业集团西露天矿，辽宁抚顺113001;抚顺矿业集团西露天矿，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TD824.7引用格式：肖平，李惠发.露天矿高陡边坡变形破坏机理及稳定性研究［J］.露天采矿技术，2016，31（9）：25-29.随着我国露天煤矿产量规模和开采深度的不断增加，高陡边坡稳定性问题愈来愈突出。
胜利东二号露天矿首采区推进方案边坡稳定性分析孔令伟;张信;秦文清【摘要】针对胜利东二号露天矿首采区西推方案及西北推方案的边坡稳定问题,结合现场揭露的泥岩弱层等工程地质情况,建立了西推、西北推方案中各端帮、非工作帮不同帮坡角条件下的边坡计算模型,利用极限平衡法进行边坡稳定性计算,得出2种方案各帮在不同帮坡角条件下的边坡稳定性系数.【期刊名称】《露天采矿技术》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】4页(P11-14)【关键词】首采区;推进方案;极限平衡;边坡稳定性;帮坡角【作者】孔令伟;张信;秦文清【作者单位】内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司,内蒙古锡林浩特026000;内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司,内蒙古锡林浩特026000;内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司,内蒙古锡林浩特026000【正文语种】中文【中图分类】TD824边坡稳定性分析是边坡工程研究的根本问题，也是边坡研究中最难的和最迫切解决的课题之一。
露天矿边坡的稳定性直接关系到露天矿的生产安全、经济效益及社会效益。
露天矿需充分考虑影响边坡稳定的工程地质、水文地质及人为扰动等各种因素，对边坡稳定性进行分析与评价，并提出边坡治理措施［1-2］。
胜利东二号露天煤矿首采区边坡属高大、顺倾、软岩边坡，首采区推进方向上的边坡稳定性问题直接影响着露天矿正常开拓延深及安全生产，关系着露天矿的长远发展。
针对胜利东二号露天煤矿首采区西推及西北推2种推进方案，结合以往工程地质勘查及写实资料，选取2种方案下各端帮及非工作帮若干典型剖面，进行边坡稳定性评价和分析。
1.1 地层及岩性露天采区内发育的地层自上而下有：第四系（Q）、新生界第三系上新统（N2）、中生界白垩系下统巴彦花群胜利组（K1bsh）［3］。
1）第四系（Q）。
全区分布，岩性主要由浅黄～灰黄色砂砾及粗、中、细粉砂和亚黏土、亚砂土、覆盖土组成。
全层厚1.00～128.92 m，平均厚37.01 m。
大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法摘要：边坡是露天矿山最主要的结构要素。
由于开采活动贯穿于矿山服务期的始终，露天矿山边坡一直处于被不断开挖的动态变化过程中。
随着矿业的发展和露天开采深度的加大，大型露天矿山边坡的稳定性已成为直接关系到矿山安全生产与发展的重大问题。
关键词：大型露天矿山；边坡稳定性；精度评价方法边坡稳定性分析是确定边坡是否处于稳定状态以及是否需要对其进行加固与治理的重要决策依据。
边坡稳定系数分析法是评价边坡稳定性的基本方法。
边坡稳定性评价一般有2个方面：一是搞清最不利工况下边（滑）坡稳定系数值，按此来判断边坡的稳定性状态；二是将边坡稳定系数与工程设计要求的安全系数进行比较，以此来判断边坡的稳定性是否满足设计要求。
极限平衡理论是经典的分析边坡稳定性的确定性方法，在工程界应用非常广泛，边坡的稳定性状态一般用稳定系数来定量表达。
1916年，根据大量观测论证了某些土体（特别是有黏结力的土体）发生滑动失稳破坏的现象，在此基础上提出了瑞典圆弧法。
20世纪30～40年代是瑞典圆弧法逐渐完善的时期，致力于改进瑞典圆弧法，在探索最危险滑弧的位置、研究滑裂面的形状等方面做了大量研究工作，假定边坡稳定问题是一个平面应变的问题，滑裂面是圆柱面，计算中不考虑土体之间的作用力，将边坡稳定系数定义为滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比。
直到1955年将稳定系数定义为沿整个滑裂面的抗剪强度与实际产生的剪应力之比。
强调安全系数的定义，“土坡沿着某一滑裂面滑动的安全系数F是指将土的抗剪强度指标降低为c¢/F和tan/Fj，则土体沿着此滑裂面处达到极限平衡”。
自然界中岩质边坡的滑移面一般呈非圆弧形，我国大量使用传递系数法（不平衡推力法）来计算具有不规则滑移面的边坡稳定性，该方法中稳定系数定义为总抗滑力与总下滑力的比值，当稳定系数k=1时，滑坡处于极限平衡状态。
这一作法具有简便易操作的优点，但是也带有很多经验成分。
