露天矿山边坡稳定的分析
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性。
作。 即使矿床开采结束后 ， 也不造成不稳和边坡垮塌 的
事件 。
２２２ 数 值 分析 法 ．．
数值分析法是考虑到岩土体为非均质、 不连续 、 大
２ 边坡稳定性分析采 用 的主要方法
变形等特点而出现的方法。有限元法是数值分析法中
３ ８
郑 华森 ： 露天矿 山边 坡稳 定 的分析
针对 矿 山的实 际情 况 ，根据 国家有 关 的安 全 法规 和 技
期完成的。另外，Ｉ Ｍ Ｔ在 ８ 年代 中期研制 的测井资料 ０ 咨询的专家系统也得到成功地应用。专家系统使得一 般工程技术人员在解决工程地质问题时能象有经验的 专家 给 出 比较 正 确 的判 断并 做 出结论 ， 因此 ， 系 统 专家 的应用为工程地质 的发展提供了一条新思路。 ２ 定量 分 析方 法 ． ２
本 文 以稀 有 公 司 一矿 ３ ＃脉露 天 采 矿 场 为研 究 对
２１３ 边坡 稳 定专 家 系统 ．＿
工程 地质 领域 最早研 制 出的专家 系统是 用 于地 质 勘察 的专 家 系统 Ｐｏｅｔ ， 坦 福 大学 于 ７ 代 中 ｒｐｃｅ 由斯 ｒ Ｏ年
象， 通过现场调研， 并对收集到的资料做 了大量分析， 从 而获得 了比较接近岩体工程实际的强度指标， 使得分 析结果更符合实际情况。 根据周围地形地貌 、 工程地质 环境 、 边坡几何参数 、 采矿顺序、 采矿工艺等进行分析。
２ ． 极 限 平 衡 法 ．１ ２
术规范提出了具有针对 ｌ的安全防治措施， 生 并针对分
析结 果 中不 稳定 地段 提 出 了相应 的治 理方 法 。为 了能 使安 全 防 治措施 很 好 的贯 彻 执行 ，边坡 管 理 是露 天 采 矿 的一项 重 要工 作 。 边坡 的稳 定状 况 ， 对矿 山 的基建 投 资 、 矿 成本 、 产安 全 ， 采 生 都具 有直 接 的影 响 。 理选 择 合 边坡 陡度 ，保 持 边坡 稳定 ，及 时处 理边 坡 的下 滑及 塌 方 ，是 采矿 技术 人员 在整 个 开采 过程 中不 容放 松 的工
２１ 定 性 分析 方法 ．
２１１ 地质 分析 法ｆ 史成 因分析 法） ．． 历 根 据 边坡 的地 形地 貌形 态 、地质 条件 和边 坡变 形
废的事例时有所闻。 因此 ， 露天矿山的边坡 日 常维护管
理 和监 测工作 应 放在 与生 产 开采 同样 重要 的位 置上 。
破坏 的基本规律， 追溯边坡演变的全过程 预测边坡稳 定性发展 的总趋势及其破坏方式， 从而对边坡的稳定 性做 出评 价， 对已发生过滑坡 的边坡， 判断其 能否复活
２ １ 年 ０１
新 疆 有 色 金 属
３ ７
露天矿 山边坡稳定 的分 析
郑 华森
（ 疆有 色金 属 集 团稀 有金 属 有 限责任 公 司 新 富 蕴 ８６ ０ ） ３３ ０
１ 导 言
在 国内外的露天矿 山中， 自 来 边坡的滑坡 、 坍塌及
滚石 而 造成 人员 伤 亡 ， 备毁 坏 ， 停 顿， 至矿 山报 设 生产 甚
第 ５期
的典型代表， 有限元法全面满足 了静力许可 、 应变相容 来 越紧 密， 定性 分析 方法 也得 到 了较 快 发展 。杨磊 不确
和应 力 一应 变 之 间 的本 构关 系 ，与极 限平 衡 法相 比具 （０ ５年 ） ２０ 系统 概 述 了 滑坡 破 坏 概 率 分 析 的基 本 原 理 ，
有 以下优点： 破坏面的形状或位置不需要事先假定； 以三峡库区的龙王庙滑坡为例， 不 论述 了地下水对滑坡 必要引人假定条件， 了严密的理论体 系； 保持 有限元解 的作用， 了滑坡的破坏概率分析， 进行 能更准确 、 全面地
提供了应力 一 变形 的全部信息。有 限元法是一种 比较 判 断滑坡 的稳 定性 。
生产 技 术 、所处 地 区 的环 境 、人 的管 理水 平等 诸多 因
其 实 质是 把 已有 的 自然 边坡 或人 工边坡 的
研究设计 中。 需要对 已有边坡进行详细的调查研究， 全 素。 随着社会经济发展步伐 的不断加快， 露天矿 山的开 面分析工程地质 因素的相似性和差异性， 分析影响边 采规模也不断扩大， 开采深度不断增加， 逐步形成 凹陷 坡变形发展 的主导 因素的相似性和差异性 ， 同时， 还应 采 场或 深 凹采场 ， 而造 成 边 坡 又高 又 陡 ， 滑 坡 事 从 导致 考虑工程 的类别 、 等级及其对边坡 的特定要求等。 它虽 故增 多 ， 坡安 全 问题 也就越 来 越 突出 。 露天 矿 山边 边 对 然是 一 种 经验 方法 ， 在边 坡 设计 中， 别是 在 中小 型 但 特 坡工程进行稳定性分析可以及早地发现潜在危险， 及 工程 的设计 中是很 通用 的方 法 。 时 地采 取 措 施 ， 而 避免 或 减 少该 类 事 故 的发 生 ， 矿 从 为 山的安全生产提供保障。
或转化 。
２１ 工程 地质 类 比法 ．． ２
稀有公司一矿 日常在边坡维护管理和监测上， 几 十年来， 做了大量卓有成效露天矿 山边坡工程与其他 边坡工程相 比， 有其 自身的特殊性。 露天矿山边坡涉及 组成 边 坡 的岩土 物 质性 质 、 坡 设 计参 数 、 产工 艺 、 边 生
理 想 的分 析边坡 应力 、 形 和稳定 性态 的手 段 。 变
２３ 不 确定 分析 法 ． ２３１ 系统 分析 方 法 ．．
极 限平衡 法在 工程 中应 用非 常广 泛 。它是 根据 边 坡上 的滑体 或 滑体 分块 的力 学 平衡 原理 （ 即静 力平 衡 原理 ） 析边 坡 各 种破 坏模 式下 的受 力 状 态 ， 边 坡 分 以及 上 的抗 滑力 和 下 滑 力 之 间 的 关 系来 评 价 边 坡 的 稳 定
作。 即使矿床开采结束后 ， 也不造成不稳和边坡垮塌 的
事件 。
２２２ 数 值 分析 法 ．．
数值分析法是考虑到岩土体为非均质、 不连续 、 大
２ 边坡稳定性分析采 用 的主要方法
变形等特点而出现的方法。有限元法是数值分析法中
３ ８
郑 华森 ： 露天矿 山边 坡稳 定 的分析
针对 矿 山的实 际情 况 ，根据 国家有 关 的安 全 法规 和 技
期完成的。另外，Ｉ Ｍ Ｔ在 ８ 年代 中期研制 的测井资料 ０ 咨询的专家系统也得到成功地应用。专家系统使得一 般工程技术人员在解决工程地质问题时能象有经验的 专家 给 出 比较 正 确 的判 断并 做 出结论 ， 因此 ， 系 统 专家 的应用为工程地质 的发展提供了一条新思路。 ２ 定量 分 析方 法 ． ２
本 文 以稀 有 公 司 一矿 ３ ＃脉露 天 采 矿 场 为研 究 对
２１３ 边坡 稳 定专 家 系统 ．＿
工程 地质 领域 最早研 制 出的专家 系统是 用 于地 质 勘察 的专 家 系统 Ｐｏｅｔ ， 坦 福 大学 于 ７ 代 中 ｒｐｃｅ 由斯 ｒ Ｏ年
象， 通过现场调研， 并对收集到的资料做 了大量分析， 从 而获得 了比较接近岩体工程实际的强度指标， 使得分 析结果更符合实际情况。 根据周围地形地貌 、 工程地质 环境 、 边坡几何参数 、 采矿顺序、 采矿工艺等进行分析。
２ ． 极 限 平 衡 法 ．１ ２
术规范提出了具有针对 ｌ的安全防治措施， 生 并针对分
析结 果 中不 稳定 地段 提 出 了相应 的治 理方 法 。为 了能 使安 全 防 治措施 很 好 的贯 彻 执行 ，边坡 管 理 是露 天 采 矿 的一项 重 要工 作 。 边坡 的稳 定状 况 ， 对矿 山 的基建 投 资 、 矿 成本 、 产安 全 ， 采 生 都具 有直 接 的影 响 。 理选 择 合 边坡 陡度 ，保 持 边坡 稳定 ，及 时处 理边 坡 的下 滑及 塌 方 ，是 采矿 技术 人员 在整 个 开采 过程 中不 容放 松 的工
２１ 定 性 分析 方法 ．
２１１ 地质 分析 法ｆ 史成 因分析 法） ．． 历 根 据 边坡 的地 形地 貌形 态 、地质 条件 和边 坡变 形
废的事例时有所闻。 因此 ， 露天矿山的边坡 日 常维护管
理 和监 测工作 应 放在 与生 产 开采 同样 重要 的位 置上 。
破坏 的基本规律， 追溯边坡演变的全过程 预测边坡稳 定性发展 的总趋势及其破坏方式， 从而对边坡的稳定 性做 出评 价， 对已发生过滑坡 的边坡， 判断其 能否复活
２ １ 年 ０１
新 疆 有 色 金 属
３ ７
露天矿 山边坡稳定 的分 析
郑 华森
（ 疆有 色金 属 集 团稀 有金 属 有 限责任 公 司 新 富 蕴 ８６ ０ ） ３３ ０
１ 导 言
在 国内外的露天矿 山中， 自 来 边坡的滑坡 、 坍塌及
滚石 而 造成 人员 伤 亡 ， 备毁 坏 ， 停 顿， 至矿 山报 设 生产 甚
第 ５期
的典型代表， 有限元法全面满足 了静力许可 、 应变相容 来 越紧 密， 定性 分析 方法 也得 到 了较 快 发展 。杨磊 不确
和应 力 一应 变 之 间 的本 构关 系 ，与极 限平 衡 法相 比具 （０ ５年 ） ２０ 系统 概 述 了 滑坡 破 坏 概 率 分 析 的基 本 原 理 ，
有 以下优点： 破坏面的形状或位置不需要事先假定； 以三峡库区的龙王庙滑坡为例， 不 论述 了地下水对滑坡 必要引人假定条件， 了严密的理论体 系； 保持 有限元解 的作用， 了滑坡的破坏概率分析， 进行 能更准确 、 全面地
提供了应力 一 变形 的全部信息。有 限元法是一种 比较 判 断滑坡 的稳 定性 。
生产 技 术 、所处 地 区 的环 境 、人 的管 理水 平等 诸多 因
其 实 质是 把 已有 的 自然 边坡 或人 工边坡 的
研究设计 中。 需要对 已有边坡进行详细的调查研究， 全 素。 随着社会经济发展步伐 的不断加快， 露天矿 山的开 面分析工程地质 因素的相似性和差异性， 分析影响边 采规模也不断扩大， 开采深度不断增加， 逐步形成 凹陷 坡变形发展 的主导 因素的相似性和差异性 ， 同时， 还应 采 场或 深 凹采场 ， 而造 成 边 坡 又高 又 陡 ， 滑 坡 事 从 导致 考虑工程 的类别 、 等级及其对边坡 的特定要求等。 它虽 故增 多 ， 坡安 全 问题 也就越 来 越 突出 。 露天 矿 山边 边 对 然是 一 种 经验 方法 ， 在边 坡 设计 中， 别是 在 中小 型 但 特 坡工程进行稳定性分析可以及早地发现潜在危险， 及 工程 的设计 中是很 通用 的方 法 。 时 地采 取 措 施 ， 而 避免 或 减 少该 类 事 故 的发 生 ， 矿 从 为 山的安全生产提供保障。
或转化 。
２１ 工程 地质 类 比法 ．． ２
稀有公司一矿 日常在边坡维护管理和监测上， 几 十年来， 做了大量卓有成效露天矿 山边坡工程与其他 边坡工程相 比， 有其 自身的特殊性。 露天矿山边坡涉及 组成 边 坡 的岩土 物 质性 质 、 坡 设 计参 数 、 产工 艺 、 边 生
理 想 的分 析边坡 应力 、 形 和稳定 性态 的手 段 。 变
２３ 不 确定 分析 法 ． ２３１ 系统 分析 方 法 ．．
极 限平衡 法在 工程 中应 用非 常广 泛 。它是 根据 边 坡上 的滑体 或 滑体 分块 的力 学 平衡 原理 （ 即静 力平 衡 原理 ） 析边 坡 各 种破 坏模 式下 的受 力 状 态 ， 边 坡 分 以及 上 的抗 滑力 和 下 滑 力 之 间 的 关 系来 评 价 边 坡 的 稳 定