BP神经网络在露天矿边坡稳定性分析中的应用

边坡稳定性分析资料讲解

边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价。 9.1 边坡的变形与破坏类型 9.1.1概述 随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报

等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展，边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m,而水电 工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍，滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。 因此，广大工程地质和岩石力学工作者对此问题进行了长期不懈的探索研究，取得了很大的进展；从初期的工程地质类比法、历史成因分析法等定性研究发展到极限平衡法、数值分析法等定量分析法，进而发展到系统分析法、可靠度方法灰色系统方法等不确定性方法，同时辅以物理模拟方法，并且诞生了工程地质力学理论、岩（土）体结构控制论等，这些无疑为边坡工程及滑坡预报研究奠定了坚实的基础，为人类工程建设做出了重大贡献。 在工程中常要遇到岩坡稳定的问题，例如在大坝施工过程中，坝肩开挖破坏了自然坡脚，使得岩体内部应力重新分布，常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的问题。如果岩坡由于力过大和强度过低，则它可以处于不稳定的状态，一部分岩体向下或向外坍滑，这一种现象叫做滑坡。滑坡造成危害很大，为此在施工前，必须做好稳定分析工作。 岩坡不同于一般土质边坡，其特点是岩体结构复杂、断层、节理、裂隙互相切割，块体极不规则，因此岩坡稳定有其独特的性质。它同岩体的结构、块体密度和强度、边坡坡度、高度、岩坡表面和顶部所受荷载，边坡的渗水性能，地下水位的高低等有关。 岩体内的结构面，尤其是软弱结构面的的存在，常常是岩坡不稳定的主要因素。大部分岩坡在丧失稳定性时的滑动面可能有三种。一种是沿着岩体软弱岩层滑动；另一种是沿着岩体中的结构面滑动；此外，当这两种软弱面不存在时，也可能在岩体中滑动，但主要的是前面两种情况较多。在进行岩坡分析时，应当特别注意结构面和软弱层的影

2021年边坡稳定性分析开题报告

边坡稳定性分析开题报告 关于边坡稳定性分析开题报告范文 边坡稳定性的一般理解是边坡中的滑动体沿滑面破坏，即抗滑力与滑动力之比。当比值等于1,为极限平衡状态；大于1,为稳定状态；小于1,为不稳定状态。这是一种岩体破坏的稳定性概念。以下是边坡稳定性分析范文，供大家参考。 山西某黄土边坡的稳定性分析 1.1.1 选题背景 近年来，在黄土地区特别是在山西，随着建筑物的大量兴建和人们对空间的不断开发、利用，边坡工程越来越多，边坡支护的形式也多种多样。由于人们对建筑边坡工程复杂性认识不够、工程经验不足，加上黄土本身土质的特殊性，因此在工程施工中，支护结构选择不当或支护强度设计不够，以及不加强雨水及生产、生活用水管理，使边坡浸水。所有这些造成许多边坡工程事故，给国家经济及人民生命财产造成巨大损失。例如xx年4月27日，青海省银鹰金融保安护卫有限公司基地发生一起边坡支护工程坍塌事故，造成数人死伤，经济损失达数十万元。事故调查结果显示，施工单位在没有进行任何地质灾害危险性评估的情况下，擅自施工，且边坡支

护设计方案未按照规范设计，以及施工过程中也没有根据现场的实际情况采取有效的防护措施，违反了建筑边坡工程技术规范施工工艺流程，从而导致了事故的发生。像这样的例子还有许多。 岩土工程界普遍认为引起边坡工程失稳事故的主要原因是工程地质勘察存在问题、边坡支护设计存在问题、边坡工程施工存在的问题以及边坡工程在使用中存在不当等问题。而边坡工程的设计又是最为重要的一方面，所以对于边坡工程事故应当着重于这一方面的研究。 1.1.2 选题意义 边坡工程的设计及其稳定性问题是结构力学、土力学、水文地质学等诸多工程领域学科的交汇，是一项涉及范围较广、难度较大的系统工程。同时，这是一项具有较强综合性的课题，勘察、设计、施工等各个环节对于边坡支护的稳定都有巨大的影响，任何失误都可能产生严重的后果。 我国现在正大力发展中西部地区，而大部分黄土都分布在中西部地区，那么关于黄土边坡稳定性问题是在发展国家中西部的过程中所不能回避的问题。如在边坡支护过程中由于勘察、设计、施工等不当导致黄土滑坡对人民生命、财产安全构成威胁问题等等。想要

露天矿边坡稳定总结3

rw露天矿边坡稳定总结3

4、计算结果 度不同坡角θ=42－49° 粘聚力C=500－1000KPa 5.4圆弧画面计算方法 引言：适用范围 1、匀质土坡 2、露天矿的排土场 3、结构面与边坡面相反倾向的岩体边坡 一、纯粘性土（φ=0） 假设条件 1、滑体围绕一定轴心成钢体转动 2、画面通过坡脚或坡脚以下 力矩平衡条件分析边坡稳定性： 计算的圆弧是无数的 应从中确定出最危险滑面 Fs 最小者为最危险滑面 第一步：先假设一弧，通过坡脚，轴心为O 第二步：分析作用力 作用在圆弧上的力包括 1 2)4 321(l l -=Wa R l Fs C ＝ 下滑力矩抗滑力矩=

1、滑体重力W 2、沿弧面的粘聚力C 3、弧面上滑体所受的反力 第三步：建立极限平衡方程： 抗滑力矩= 滑动力矩 抗滑力矩 其中： 抗滑力矩 抗滑力矩 滑动力矩 a 为整个滑体，重心与转轴的力臂长V ABDF ，计算时分为V ABD ， 求各自力矩： β ω222 sin sin 42H CW R l C =Wa =R l C =WR l 2=2 2CWR =β sin H AD =β sin 221H AD AE == 2 2CWR =ω 222 sin sin 42H CW =Wa =) (AOD AODF AEDF V V V -) tan 31 tan 61tan 21)(tan 1tan 1(23 α ββαβγ+--=H M ABD ω sin R AE =ω βωβωsin sin 2sin 1sin 2sin H H AE R = ==

又： 平衡方程：抗滑力矩＝滑动力矩： 表达式，粘聚力值因圆弧的几何参数（W ，R ）而定。 解：C 极大值，可确定最危险滑弧面 即对β求导并求极大值得： β ωγsin sin 3 2 3R M AODF =ω βωγ23cos sin sin 3 2 R M AOD =β ωsin sin 2H R = )cos 1(sin sin 1222 23 ωβ ωγ-= -H M M AOD AODF β γ23 sin 12H M M AOD AODF = -) 6 1 tan 31tan tan 21tan tan 21tan tan 21(sin sin 44222+-+-= αβααωβωωβωγH C ) ,,(4 βωαγf H C = 0=??β f ω ωαωαωωωωωα ωωωωωωαωβtan )tan tan 3 1 tan 3tan 21)(sin cos 2(sin tan tan )sin 2(sin )tan (tan tan --+---+= co

露天矿山边坡稳定安全管理措施

露天矿山边坡稳定安全管理措施采矿生产过程中出现的边坡有露天采矿的边帮、排土场的边坡、地下采矿排弃的废石堆。排土场的边坡和废石堆具有共同的特征。 1边坡稳定 1.1边坡稳定的规定 (1)正常生产时期对采场工作帮应每季度检查一次,高陡边帮应每月检查一次,不稳定区段在暴雨过后应及时检查,对运输和行人的非工作帮,应定期进行安全稳定性检查(雨季应加强)。 (2)邻近最终边坡作业,应采用控制爆破减震;应按设计确定的宽度预留安全平台、清扫平台、运输平台;应保持台阶的安全坡面角,不应超挖坡底;局部边坡发生坍塌时,应及时报告矿有关主管部门,并采取有效的处理措施;每个台阶采掘结束,均应及时清理平台上的疏松岩土和坡面上的浮石,并组织矿有关部门验收。 (3)临近边坡排弃废石时,应保证边坡的稳固,防止滚石、滑塌的危害。且注意废石场荷载对边坡的影响 (4)应根据最终边坡的稳定类型、分区特点确定边坡各区监测级别。对边坡应进行定点定期观测,包括坡体表面和内部位移观测、地下水位动态观测、爆破震动观测等。 (5)遇有岩层内倾于采场且设计边坡角大于岩层倾角,有

多组节理、裂隙空间组合结构面内倾采场,有较大软弱结构面切割边坡、构成不稳定的潜在滑坡体的边坡,应事先采取有效的安全措施,管理边坡的稳定及安全。 1.2边坡安全管理的措施 (1)确定合理的台阶高度和平台宽度,台阶高度与埋藏条件和矿岩力学性质、穿爆作业的要求、采掘工作的要求有关,一般不超过15m。平台宽度影响边坡角的大小、边坡的稳定性。工作平台宽度一般为30~40m。 (2)正确选择台阶坡面角和最终边坡角,台阶坡面角的大小与矿岩性质、穿爆方式、推进方向、矿岩层理方向和节理发育情况等因素有关,较稳定的矿岩,工作台阶坡面角不大于55°;坚硬稳固的矿岩,工作台阶坡面角不大于75°。 (3)选用合理的开采顺序和推进方向,坚持从上到下的开采顺序,坚持打下向孔或倾斜炮孔,杜绝在作业台阶底部进行掏底开采,避免边坡形成伞檐状和空洞。选用从上盘向下盘的采剥推进模式。 (4)合理进行爆破作业,减少爆破震动对边坡的影响,应采用微差爆破、预裂爆破、减震爆破等控制爆破技术,并严格控制同时爆破的炸药量。在采场内尽量不用抛掷爆破应采用松动爆破,以防止飞石伤人,减少对边坡的破坏。 (5)有边坡滑动倾向的矿山,必须采取有效的安全措施。露天矿有变形和滑动迹象，必须设立专门观测点,定期观测记录

边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导：本章介绍了边坡的破坏类型，即：岩崩和岩滑；着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法，包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法；介绍了岩坡处理的措施。 重点：1边坡的变形与破坏类型； 2影响边坡稳定性的因素； 3边坡稳定性分析与评价。 9.1 边坡的变形与破坏类型 9.1.1 概述 随着社会进步及经济发展，越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题，通过长期的工程实践，工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系，并通过理论对人类工程活动，进行有效地指导。近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在这些领域中，边坡作为地质工程的分支之一，一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域，边坡工程都是整体工程不可分割的部分，为保证工程运行安全及节约经费，广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而，随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展，边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国，目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m，而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏极为普遍，滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。 因此，广大工程地质和岩石力学工作者对此问题进行了长期不懈的探索研究，取得了很大的进展；从初期的工程地质类比法、历史成因分析法等定性研究发展到极限平衡法、数值分析法等定量分析法，进而发展到系统分析法、可靠度方法灰色系统方法等不确定性方法，同时辅以物理模拟方法，并且诞生了工程地质力学理论、岩(土)体结构控制论等，这些无疑为边坡工程及滑坡预报研究奠定了坚实的基础，为人类工程建设做出了重大贡献。 在工程中常要遇到岩坡稳定的问题，例如在大坝施工过程中，坝肩开挖破坏了自然坡脚，使得岩体内部应力重新分布，常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的

露天矿边坡稳定总结3

露天矿边坡稳定总结3 4、计算结果度不同坡角θ=42－49°，冲水条件粘聚力C=500－1000KPa，计算结果见表5-1结论：边坡尚可适当加陡5.4圆弧画面计算方法引言：适用范围1、匀质土坡2、露天矿的排土场3、结构面与边坡面相反倾向的岩体边坡一、纯粘性土（φ=0）假设条件1、滑体围绕一定轴心成钢体转动2、画面通过坡脚或坡脚以下力矩平衡条件分析边坡稳定性： 计算的圆弧是无数的应从中确定出最危险滑面Fs最小者为最危险滑面第一步：先假设一弧，通过坡脚，轴心为O第二步：分析作用力作用在圆弧上的力包括1、滑体重力W2、沿弧面的粘聚力C3、弧面上滑体所受的反力第三步：建立极限平衡方程： 抗滑力矩=滑动力矩抗滑力矩其中： 抗滑力矩抗滑力矩滑动力矩a为整个滑体，重心与转轴的力臂长VABDF，计算时分为VABD，求各自力矩： 又： 平衡方程：抗滑力矩＝滑动力矩： 表达式，粘聚力值因圆弧的几何参数（W，R）而定。 解：C极大值，可确定最危险滑弧面即对β求导并求极大值得： 联立5－18，5－19两式子，用数值解法绘制成图5－12； 从图5－12可求得不同坡角α之下的ω，β;而α，ω，β三个值代入5－17式，可求H，也可将5－17式绘制成图，直接可取用数值： α=90度，极限坡高二、兼有C和φ时的条分法将滑体划分为垂直分条1、滑动力矩Md为各分条的重力Wi与重力线对圆心取矩Xi的乘积之和即βi为分条底滑面倾角2、抗滑力矩Mr为各分条在滑面上所能提供的最大抗剪力Si与滑弧半径的乘积之和3、滑体的稳定系数Fs第六章滑坡防治引言：防治滑坡工作特点1、提高边帮角，减小剥采比，获较大的经济效益。 2、允许有一定的边坡破坏概率。 3、实践证明，加大边坡角有最优区间，并非边帮角越大越好，应考虑综合效率（如运输费用）。 4、在生产过程中特别注意边坡岩体动态监测，工程地质和水文地质调查以及稳定分析工作，如发现滑坡征兆，及时防治滑坡，以免造成损失。 6.1滑坡防治方法类型及程序一、滑坡防治方法类型方法： 1、削坡，压坡脚； 削坡降低下滑力，提高Fs，压坡脚阻止滑体下滑，内排即为例证。 2、增大或维持边坡岩体强度 3、人工建造支挡物（人工加固）二、滑坡防治工作的一般程序1、进行有关滑坡原因的工程地质、水文地质的勘探工作2、截集并排出流入滑坡区的地表水3、疏干滑坡区域附近的地下水，或降低地下水位 4、削坡减载，反压坡脚或清除滑体，爆破减震等 5、采用人工支挡物或其他预防措施6.2大型预应力锚杆（索）一、概述1、采用大型预应力锚杆（索），增大帮坡角10－15度2、安装深度可达80m3、预应力可达到几百吨4、锚杆加固系统结构（如图6－3）锚头锚杆水平横梁锚固段金属网二、锚杆（索）加固边坡的工作原理1、固结锚固段（或越过滑面），利用分隔圈使钢筋混凝土固结牢固2、施加预应力3、拧紧锚头，形成锚杆（索）为中心的密合整体4、在若干锚杆（索）

露天矿的安全防范措施

编号：SM-ZD-35959 露天矿的安全防范措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改

露天矿的安全防范措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 摘要：矿产资源的开发和利用，一方面增加了社会财富，促进了经济发展，另一方面，由于我国非煤矿山开采技术相对落后，装备水平低;同时，矿业开采秩序混乱，非法采矿屡禁不止，乱采滥挖给国有矿山的安全生产造成了巨大威胁，关键词：露天矿；煤矿；安全；防范 一、露天矿山主要危险、危害因素 （一）露天矿边坡变形破坏事故 高边坡变形损坏是简直一切深凹露天矿所面对的最扎手的疑问，边坡滑体崩塌等事端的发作严峻影响矿山的安全出产，给矿山造成巨大的经济损失。露天矿同样也面对着严峻的边坡不安稳疑问。 （二）岩石构造与地质构造影响分析 构成北部边坡体的倾向和燕门凹断层倾向共同，因为受

不一样地质年代结构运动的影响，北部边坡不一样程度遭到了不一样方向的归纳作用力的影响，挤、压、拉、扭作用力共存，呈现了大开裂面的一起，又派生了多组复杂的次级开裂、节理，致使本来具有硬脆性的岩石破碎加剧，岩石力学性质比其它由一样岩体构成的边坡体遍及较差，这是边坡体松垮塌落的内在要素，也是滑体的危险所在。 （三）地表水与地下水的影响分析 水的作用是影响露天边坡安稳的主导要素。除了定向的地表径流还有各向异性的地下渗流。地区属北温带大陆性气候，年降雨量800~摆布，流经采场邻近的西川河、东川河及东北部的北沟小溪呈“槽”形围住采场。 二、保护边坡稳定的措施 通过以上分析可知，拦截地表水和疏干边坡的渗流及临近边坡的控制爆破是稳定边坡的重要措施，削坡减载根除断层是治理边坡的根本措施〔13-19]0 （一）削坡减载根除断层威胁 尽管北帮治理工程仍在进行，但截至目前两期治理只是对1250m水平以上燕门凹破碎带的岩体实施了削坡减载，

边坡稳定性分析研究及工程应用

边坡稳定性分析研究及工程应用 摘要：边坡问题始终是岩土工程界所研究的主要问题之一。由于问题的复杂性，在边坡工程建设中，怎样对边坡的稳定性进行正确的分析并且制定行之有效的处 理与防治方案仍然是当前岩土工程领域的重点、难点所在。因此我们应当更加重 视对于边坡工程问题的稳定性分析。 关键词：边坡稳定性；工程应用；影响因素；工程应用 1边坡稳定性分析研究 1.1极限平衡分析法 极限平衡法是在分析边坡稳定性较早使用的一种方法，主要思想是在边坡滑 面的范围内，划分成若干个竖向或斜向的条块，通过对每个条块建立平衡方程来 建立整个边坡体的平衡方程，并求得边坡安全系数。常见的极限平衡法有Ordinary法或Fellenius法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Morgenstern-price 法、Lowe-Karafiath法、Sarma法、不平衡推力法和传递系数法等。极限平衡法的 发展已较成熟，其理论也更加完善，计算方法也更加的严谨。特别是随着极限平 衡分析软件出现，用极限平衡法能够处理越来越复杂的问题，如复杂的多层地层、超孔隙水压力条件、各种线性非线性模型和各种的加载模型等。因此在边坡稳定 性分析中得到了相当广泛的应用。 1.2数值分析方法 1.2.1有限元法（FEM） 该法的基本原理是将连续的系统离散为一组单元的组合体，用在每个单元内 的求出近似解，再将所有单元按标准方法组合为一个与原有系统相近似的系统， 基于等价微分方程的积分原理组建节点平衡方程组，并利用虚功原理与最小势能 原理来求解。该法已发展的相当成熟，全面满足了静力平衡、应变相容和应力、 应变之间的本构关系。同时可以不受边坡几何形状的不规则和材料的不均匀性的 限制。有限元用的较多的软件如ABAQUS、ANSYS等。但在求解大变形、位移不 连续、无限域、和应力集中问题还有欠缺。计算常出现不收敛，这样会影响到数 值计算的可信度。 1.2.2离散单元法（DEM） 离散单元法是一种显示求解的动态数值方法。基本原理和有限单元法一样， 将区域划分若干个单元，通过单元间接触关系建立位移与力的相互作用规律，并 通过迭代利用显式时间差分法求解动力平衡方程。主要在大变形问题和动力稳定 问题上有较大优势。 1.2.3快速拉格朗日差分分析法（FLAC） 基本原理类同于离散单元法，此法弥补了有限元的一些不足，它能处理一般 的大变形问题，还能模拟支护结构与岩体的相互作用。较真实地反映实际材料的 在边坡分析中的运动过程，在边坡的稳定性分析及加固处理模拟中取得了满意的 结果。不足之处是在进行网格划分时存在主观性，不同的网格划分分析出来的结 果可能存在差异。近年来有学者专门对FLAC方法本身进行了探讨，其计算误差 值得关注。 1.2.4边界元法（BEM） 它是以定义在边界上的积分方程为控制方程，通过对边界离散插值，化为代

露天矿边坡稳定总结

4、计算结果 度不同坡角θ=42－49°，冲水条件 粘聚力C=500－1000KPa ，计算结果见表5-1 结论：边坡尚可适当加陡 5.4圆弧画面计算方法 引言：适用围 1、匀质土坡 2、露天矿的排土场 3、结构面与边坡面相反倾向的岩体边坡 一、纯粘性土（φ=0） 假设条件 1、滑体围绕一定轴心成钢体转动 2、画面通过坡脚或坡脚以下 力矩平衡条件分析边坡稳定性： 计算的圆弧是无数的 应从中确定出最危险滑面 Fs 最小者为最危险滑面 第一步：先假设一弧，通过坡脚，轴心为O 第二步：分析作用力 作用在圆弧上的力包括 1、滑体重力W 2、沿弧面的粘聚力C 3、弧面上滑体所受的反力 第三步：建立极限平衡方程： 抗滑力矩= 滑动力矩 抗滑力矩 其中： 抗滑力矩 抗滑力矩 滑动力矩 a 为整个滑体，重心与转轴的力臂长VABDF ，计算时分为VABD ， 求各自力矩： 1 2)4 321(l l -=Wa R l Fs C ＝ 下滑力矩抗滑力矩= β ω222 sin sin 42H CW R l C =Wa =R l C =WR l 2=22CWR =βsin H AD =βsin 221H AD AE ==22CWR =ω 222 sin sin 42H CW =Wa =)(AOD AODF AEDF V V V -)tan 31 tan 61tan 21)(tan 1tan 1(23αββαβγ+--=H M ABD ωsin R AE =ω βωβωsin sin 2sin 1sin 2sin H H AE R ===

又： 平衡方程：抗滑力矩＝滑动力矩： 表达式，粘聚力值因圆弧的几何参数（W ，R ）而定。 解：C 极大值，可确定最危险滑弧面 即对β求导并求极大值得： 联立5－18，5－19两式子，用数值解法绘制成图5－12； 从图5－12可求得不同坡角α之下的ω，β;而α，ω，β三个值代入5－17式，可求H ，也可将5－17式绘制成图，直接可取用数值： βωγsin sin 32 3R M AODF =ωβωγ2 3cos sin sin 32R M AOD =βωsin sin 2H R =)cos 1(sin sin 1222 23ωβ ωγ-=-H M M AOD AODF β γ23 sin 12H M M AOD AODF =-)6 1tan 31tan tan 21tan tan 21tan tan 21(sin sin 442 2 2 +- +-=α βααωβωωβωγH C ),,(4 βωαγf H C =0=??β f ωωαωαωωωωωαωωωωωωαωβtan )tan tan 3 1 tan 3tan 21)(sin cos 2(sin tan tan )sin 2(sin )tan (tan tan --+---+=co )6 1tan 31tan tan 21tan tan 21tan tan 21(sin sin 442 22+-+-=αβααωβωωβωγH C ),,(4βωαγf H C =),,(14βωαγf C H =

露天矿边坡稳定性的影响因素与防治措施

露天矿边坡稳定性的影响因素与防治措施 发表时间：2019-06-17T15:43:35.027Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：田少平 [导读] 从而有效的提高工作人员的专业技能与综合素质，使其树立相应的安全文明理念，从而保障我国社会的健康发展。 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉 430000 摘要：滑坡是自然界中主要的地质灾害之一，给人类生命财产造成频繁而巨大的损失。人类的生产活动如矿山开挖、筑路、建坝等加剧滑坡的发生。经过一个多世纪的努力，人们已逐渐摸清了滑坡的规律，了解了边坡破坏机理并建立了一整套边坡稳定性分析方法。露天采矿产生的高陡边坡规模是其他工程领域内所罕见的。由于露天采矿场地无选择性，特别是在矿产资源日益减少的当代，露天矿边坡地质条件往往十分恶劣，国内外露天矿边坡破坏屡见不鲜。众所周知，采矿生产以经济效益为中心，以少剥岩多采矿为宗旨，和其他领域工程相比较，露天矿边坡又是服务年限较短的边坡，各种因素制约着采场边坡的稳定性。所有这些要求对露天采场边坡的工程地质、水文地质条件、岩体力学强度的充分掌握，对边坡稳定性分析方法要特别考究，尽量排除非精确因素，做出对边坡稳定性最客观的评价，并且尽量提高边坡角，为矿山减少成本，增加效益。 关键词：露天矿；边坡稳定性；影响因素；防治措施 1 露天矿边坡稳定性影响因素 1.1岩石矿物成分的影响 岩石与其它材料相比有着独特的特点。比如岩石具有明显的非均质性，各质点的力学性能不一样；岩石具有各向异性，沿着不同方向，其性质也不相同；岩石具有不连续性，岩体作为物理场，其性质变化并不连续。岩石体小块的强度通常都比自然岩体的强度要高的多，比如一个小石块具有的无侧限抗剪强度能够支撑起百米甚至千米高的稳定边坡。而在其弱面，即使边坡不高也可能会被破坏。研究岩体中软弱面的特征，明确几何形态、空间分布的不同性来估计其对于边坡稳定性有指导意义。不同种类的矿物强度不同，一些岩浆岩的原生矿物质地坚硬，能够接受采矿深度的岩体应力。但是另外一部分原生矿物，如Mg、Na、Ca等元素的化合物，由于容易溶解在水中，造成强度伴随时间的增长减小。长石类的物质在经过风化之后，分解成为次生粘土类物质，当中的一种蒙脱石类矿物由于透水性较弱但是吸水性强而容易导致滑坡，这是我国露天煤矿发生的顺层面滑坡的主要原因之一。 1.2构造应力的影响 边坡岩体属于地应力场的覆盖范围内。地应力主要包括温差应力、震动应力、水应力、地质构造形成的残余应力以及最主要的自重应力。而上述应力当中的构造应力则需要特别关注。构造运动的发生都会产生新的应力状态、边界条件与构造形迹，并且其状态与弹性理论计算的结果有很大差异。事实上，岩体内某一点的构造应力都是处于一定的构造应力场之中，产生的结果是历史发生在该处上的地质历史过程的函数，难以通过地质知识与力学公式计算得到，因此对于某一区域的构造应力确定需要当地实测。构造应力不仅能够使得边坡岩体趋向于采空区变形，导致边坡岩体自身裂缝进一步扩展，抑或造成新的卸荷裂隙，增加坡底位置应力集中，从而造成岩体强度的下降。综上所述，边坡的稳定性会因构造应力的存在而降低。 1.3开采过程震动力的影响 一是，由于爆破时产生的震动力会使得边坡滑动力增加；二是，由于爆破过程中，边坡岩体被破坏，这不仅使得岩体的强度降低，致使地下水和雨水容易沿着爆破产生的裂缝渗入岩石中，导致岩体风化加重。露天矿边坡所受的震动力大多数来自于爆破作业，除此之外还有部分作业设备产生的震动力，比如在露天矿台阶运行的工作设备和运输设备，以及挖掘机工作时产生的震动力，但这些设备对于边坡整体的稳定性损害很小。一些矿山在近些年采用了控制爆破技术，如预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破等，对于减小边坡岩体的破坏有着良好的应用效果。 2 露天矿边坡危害的防范 2.1边坡靠界管理 在实践过程中发现，台阶的塌陷规模主要是由于不合理的靠界所引起，露天矿边坡受超采欠挖以及爆破影响比较严重，因此，针对露天矿边坡稳定开展全方位的紧密监控尤为重要。 靠界台阶清理。为了依照设计要求确保台阶顺利靠界，进行靠界台阶清理非常重要，能够更好的保证设计穿孔位置。 采矿设计境界现场标定。在现场放设计境界线，坐标点距通常为二十米，到转弯的区域进行加密。放设顶坡线进行上台阶靠界，设置破底线进行下台阶并段；依照设计标高对台阶进行适当的调整。 靠界爆破设计及施工。设置在二百毫米的孔径，依照爆破振动的现值合理的设置起爆炸药量，通过逐孔间隔的方式进行起爆。依照地质条件和岩性特征对爆破设计进行不断优化，促进爆破质量的提升。 靠界采掘与验收。采掘过程中要确保坡面的干净，不应当有岩和浮石等，调离设备前必须要做好相应的验收工作。 2.2日常边坡检查及维护 对已经出现的露天矿边坡进行人工查验，并制定有效的巡检制度，确保在发生边坡异常的情况下，及时的进行解决。特别是针对主要工作及重点设施方面上部的边坡地带，更应当加强重视力度，查找灾害的原因，并且对这些危险区域进行有效的清理，保证边坡的稳定性，以免发生边坡事故给人们的生命财产安全造成威胁。 2.3做好滑坡的监测工作 滑坡的监测工作可以及时的掌握岩石的位移情况，观察露天矿是否有发生滑坡的趋势。目前，我国在进行滑坡的监测工作时，主要使用的是智能远程监测系统，以此来及时的掌握边坡岩土内部应力变化与绳索加固结构。在滑坡的监测工作中，不仅要对边坡内应力变化的位置进行及时准确的反应，同时也需要对裂隙周围的剖面附近位置进行监测。 2.4边坡截排水工作 裂隙水存在与边坡岩体中，会形成静水压力，使得不连续的岩体抗剪切强度被减弱，使得岩体产生朝向临空面方向的水平推力被减

边坡防滑坡安全技术措施方案

昔阳北坪煤业 边坡管理专项制度及安全措施 二〇一七年七月

一、编制的原因 根据我矿开采工艺以及土岩性质，在生产过程中可能发生山体、排土场、边帮或采剥平盘等滑坡事故，造成财产损失人员受伤。引起滑坡的主要原因是： 1）地形地貌险要，使软弱边坡处于不稳定状态。 2）地层岩性比较松散与含水层解除形成软弱层。 3）地质构造造成的岩体结构破碎、节里和裂隙发育、小断层活动等对滑坡的滑动面起到控制作用。 4）水的物理作用、化学作用和力学作用对滑坡产生影响。 5）地震达到一定的烈度后会造成滑坡灾害。 6）人为因素包括，爆破、机械振动、切坡和加载等。 二、编制的目的 露天矿边坡的稳定是关系到露天矿安全与生产极其重要的因素。如果边坡发生破坏，会影响露天矿的生产而造成经济损失，甚至可能造成设备损坏和人员的伤亡。因此加强边坡检查和管理是露天矿设计、开采和生产管理的重要容。 三、组织机构 经总经理办公会议研究决定，昔阳北坪煤业边坡安全管理机构：组长：郭俊配 副组长：吴四满

成员：田迎春胡保印雄 王齐福建清 边坡管理机构要求设立办公室，负责边坡管理日常工作。 主任：胡保印 成员：技术科、安监科、调度室、灾害预防科、机电动力科其他人员 边坡监测专业队伍： 队长：王瑞涛 队员：王杰 四、边坡安全管理制度 露天矿边坡的稳定是关系到露天矿安全与生产极其重要的因素。如果边坡发生破坏，会影响露天矿的生产而造成经济损失，甚至可能造成设备和人员的伤亡。因此加强边坡管理和检查是露天矿设计、开采和生产管理的重要容。 4.1.采掘场边坡管理制度 1、确定合理的采掘场台阶高度和平台宽度。合理的台阶高度对露天开采的作业安全情况具有重要意义。为了保证边坡的稳定性，机械设备和人员的作业安全，对穿爆作业、采掘作业有非常严格的要求，必须严格按设计要求施工。台阶高度控制在10米之，平台宽度 45米，确保作业安全。 2、正确选择采掘场台阶坡面角，台阶坡面角与矿岩性质。穿爆

露天矿边坡稳定总结

每次大的深部构造运动都会导致产生新的应力状态水平应力=上覆岩层重力X侧压应力系数构造应力场内：自重应力 水平应力铅直应力 李四光《地质力学理论》非洲测得：水平应力是铅直应力的2.6倍 2.6其他因素影响 一、露天矿存在年限 具体讲应指边坡服务年限 时间长，岩体强度减弱大，稳定系数大些 二、边坡形状 凹形：侧向阻力大，稳定性好 凸性：侧向阻力小，稳定性不好 但凸性边坡剥离量最小，经济合理 三、地形荷载：外排土场就近位置 推进方向（工作线）破坏岩体完整性，引起边坡滑落总之，因为边稳固什么很多，尚待研究。 3 —1边坡工程地质工作程序 一、边坡工程工作主要任务： 1、搜集影响边坡稳定性的各项因素； 2、分析边坡岩体的稳定性： —查明岩体中结构面分布及岩性变化； —分析潜在滑面； —建立滑动模式。 二、边坡工程地质工作程序： 三、1、区域地质背景； 四、2、矿区地质构造； 五、3、露天矿现采场边坡工程地质条件； 六、4、露天矿最终采场边坡工程地质条件； 七、5、露天矿边坡工程地质分区。 三、露天矿边坡各阶段的工作内容 -矿山地质勘探报告； -露天矿设计阶段； -投产以后岩层暴露。 1、岩性分布； 2、地质结构面分布 3、出水点； 4、采掘台阶现状； 5、工程地质分区及剖面线； 6、岩石力学试验取样地点 3—2岩体结构面的调查主要调查节理、岩层面产状、密度。

方法：地面测量；钻孔。 一、 结构面地面调查（表 3-1为调查内容） 二、 钻孔定向取芯，主要是探明深部的不利结构面。 （一）岩芯定向 三个要素：倾向、倾伏角、围岩轴 线（旋转的某一基准线）。 第五章边坡稳定性计算 5.1概述 一、边坡岩体内部分析 1、有两种运动 a 、 相对静止：边坡稳定 b 、 显着变动：滑坡（变动非常复杂） 2、滑坡原因 a 驱动滑坡因素 震动 水 构造应力 温差应力 b 、抗滑能力 岩体强度 二、 露天采场边坡 1、 高大边坡 2、 暴露岩层多 3、 地质构造面纵横交错 4、 水文及工程地质条件复杂 因此，边坡随时监控调整，合理的边帮角只能最终评价。 三、 目前研究现状及任务 1、 土体边坡稳定研究，解决岩石边坡有许多问题 2、 露天边坡稳定计算任务 a 验算已有边坡的稳定性，以便决定是否采取防护措施，并作为防护设施设计的依据。 b 、 设计露天矿合理边坡角，在已知开采深度，设计既经济合理又安全的边坡角。 c 、 边坡的技术原理 I 、到界边帮台阶的减震爆破 n 、防排水 川、伞檐处理 管理不善，缓坡可能滑坡，管理好陡帮也可能安全（例如平装西露天矿）结合生产工艺 3、 经验法选取边帮稳定角 爆破<40度 金属矿<50度 4、边坡稳定表示方法 当 Fs<1，滑坡 四、本章研究内容： 当 Fs=1，极限平衡 当 Fs>1，稳定。保守起见 根据边坡服务年限选取不同值 :=Fs F 抗滑数取 滑力 1.3。

2021年露天矿边坡管理

( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2021年露天矿边坡管理 Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

2021年露天矿边坡管理 随着我国露天矿山开采技术的飞速发展，露天矿的开采境界不断扩大，深度不断增加，边坡的高度和面积也不断增加，由此造成边坡的不稳定因素增多。再加上一些矿山企业不按照矿山设计规范开采，只顾眼前利益，违反国家《矿产资源法》的规定，乱挖滥采，对边坡管理不善，最终导致边坡发生大面积岩体滑坡或崩落坍塌事故，造成职工伤亡，给国家财产造成重大损失。因此，矿山企业负责人必须加强对边坡的管理，制定切实可行的安全管理措施，确保边坡的稳定。 一、露天矿边坡的结构及特点 露天开采时，通常是把矿岩划成一定厚度的水平层，自上而下逐层开采。这种开采的结果使露天矿场的周边形成阶梯状的台阶，多个台阶组成的斜坡称为露天矿边坡。 (一)边坡组成要素

露天矿边坡按其在采场所处的位置不同可分为： ①底帮边坡，位于矿体底盘一侧的边坡。②顶帮边坡，位于矿体顶盘一侧的边坡。③端帮边坡，位于矿体两端部的边坡。台阶是露天矿边坡的基本组成部分，其结构要素如图4—20所示。 台阶上部水平面称为台阶上郡平盘(图4—20中的1)；台阶下部水平面称为台阶下部平盘(图4—20中的2)；上、下平盘之间已采掘。暴露部分的倾斜面称为台阶坡面(图4—20中的3)；台阶坡面与下部平盘的夹角称为台阶坡面角(图4—20中的a)；上、下两平盘之间的垂直距离称为台阶高度(图4—20中的h)；上部平盘与台阶坡面的交线称为台阶坡顶线(图4—20的4)；下部平盘与台阶坡面的交线为台阶坡底线(图4—20中的5)。 露天边坡组成的要素如图4—21所示。 露天矿最终边坡：是指已开采结束到达最终境界而留下的台阶所组成的边坡。 最终边坡坡面：最终边坡最上部一个台阶的坡顶线和最下部一个非工作台阶的坡底线所做的假想斜面。如图4—21中的AC与BD

金属非金属露天矿山边坡安全管理建议

金属非金属露天矿山边坡安全管理建议 发表时间：2019-12-17T17:34:13.740Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：陈思雨[导读] 摘要：近年来，我国对矿产资源的需求不断增加，矿山开采越来越多。 重庆美高科技有限公司云南分公司云南省昆明市 650000 摘要：近年来，我国对矿产资源的需求不断增加，矿山开采越来越多。当前我国非金属矿山开采工程量逐年攀升，边坡事故逐渐成为了矿山开采工程中一个重大灾害。通过分析边坡事故发现，多是因缺乏安全管理意识，管理水平低导致的。基于此，本文以金属非金属露天矿山为研究对象，首先分析了露天矿山边坡的影响因素，接着详细阐述了当前我国金属非金属露天矿山边坡管理存在的问题，最后提出了完善安全管理的建议，以期能够降低边坡事故发生率，提高安全管理质量。 关键词：金属非金属矿山；露天矿山；边坡安全管理 引言 露天矿山的边坡安全问题主要表现在滑坡上，随着开采深度的不断增加以及边坡的高度的不断加大，使得边坡稳定性和安全性越来越差。近年来，由于地质条件的劣化、应力环境的扰动和气候条件变化异常等原因，我国各地的地质灾害频繁发生，每年发生的滑坡灾害造成的经济损失高达数十亿元，人员伤亡高达数百人。而对于高深边坡露天矿山而言，确保在采矿生产作业过程中边坡的稳定、安全高效的生产与提高企业的经济效益的问题比较突出。因此，进行露天矿山边坡失稳机制、预测预报、边坡失稳防治的基础研究，有助于推动我国边坡治理技术的发展，对于确保矿山的生产、人员与设备的安全具有十分重要的理论与实际的意义。 1金属非金属露天矿山边坡影响因素 1.1采矿活动的影响 在进行采矿活动的过程中，对于边坡稳定性的影响因素主要包括因爆破而诞生的震动以及附加荷载、开采工作的实际顺序以及方向推进。在进行露天矿山的爆破环节时，会对边坡中岩石的实际应力造成一定的影响，在这个应力的集中区域不断扩大并达到一定程度之后，就会相应的引发边坡滑坡事故。爆破工作而产生的震动荷载主要决定因素就是边坡自身接收到的振动频率以及速度。这里提及到的附加荷载指的就是与矿产资源开采相关的设施以及废弃用料因为自身重量而对矿山整体带去的荷载，这个荷载同样也会对边坡的稳定性产生相应的影响。除此之外，矿山开采工作的顺序以及方向也会对边坡的稳定性产生一定的影响。开采的顺序不合理或者是采取掏采的方式进行矿产资源开采，就会导致诸多空洞等现象的出现，同样会影响到边坡整体的稳定性。 1.2人为因素 ①露天矿山的爆破施工产生的爆破震动使边坡岩体的内部结构，改变内部的应力分布，容易造成一些部位形成应力集中使某些裂隙加以扩展等等。②采剥作业的顺序以及方向、管理层的混乱等因素，如不科学开采次序推进方式，或是不合理采剥调度管理，在开采的过程中运用掏采的方式从露天矿山边坡的底部进行作业，这种作业方式容易形成采取内产生浮石、空洞等危险地带，破坏整个地层的受力平衡。③不合理的台阶宽度与高度，设置过大的台阶边坡角等。 1.3岩石自然风化的相关影响 在对露天矿山边坡稳定性有所影响的因素中，还包括如下的几个方面：第一，边坡自身岩石的构造力。在这个影响因素的实际作用中，岩石自身的构造力而附带的应力主要还是在触发式以及累积式的效应中体现最为明显。第二，岩石自身的风化作用。在露天矿山附近的空气、温度、降水量以及积雪等自然因素的共同影响下，岩石十分容易发生风化现象，最终致使岩石原本以及因为构造力而产生的结构面进行相应的扩大。 2金属非金属露天矿山边坡安全管理建议 2.1地质勘查工作力度的增强 在进行露天矿山的资源开采工作之前，需要交由专业的地质勘查工作人员借助于相关仪器，对矿山附近的地质条件进行全面细致的地质勘查工作，并将最终得到的结果编制成相应的报告，对于矿山附近的地质条件的总体情况、地质较为薄弱之处以及资源的分布方向和水分流量的实际变化等方面在报告中予以详细的描述，使得矿山的管理人员对于整体地质条件形成一个全面立体式的了解。并在这些实际数据的支持下对矿产资源开采的具体顺序以及开采方向做出合理的规划。除此之外，还需要借助于现代技术的帮助，完善自身的边坡监测系统，通过使用诸如微震监测、GPS、三维激光扫描仪、边坡雷达等监测技术，掌握边坡稳定性的变化规律，并通过对监测数据的深入研究介意采取对应的防治措施，提升边坡的稳定性。 2.2做好防水排水工作 首先做好矿山防汛工作，设计好地面排水沟、截水沟。将其贯通到主要泄洪河道或远离边坡部位，从而减少采场积水汇集到边坡位置。其次要抑制延缓软岩边坡蠕动变形的现象，进行疏干减压，降低因地下水压引起的边坡变形，采用集水井、渗井、平孔排水等手段，让水不处于滑坡范围内，增加边坡稳定性。根据矿山实际需要，合理的设计矿山疏干排水工程是延缓边坡形状突变的有效手段。 2.3采矿行为以及方式的规范化 在地质勘查工作得到的相应数据的支持下，首先对整体的开采顺序以及具体开采方向及其延伸做出符合地质条件特点的规划。此外，对于爆破的方式的选择也需要进行综合考虑之后予以确定，在进行爆破的工作的时候，除了方法得当之外，最好也将爆破工作划分成不同的层次，将炸药的用量始终控制在一个合理安全的范围之内。此外，对于因为施工设施以及开采废料堆积而产生的附加荷载，开采方需要做到对开采设施进行统一的停放管理，避免随处停车的现象，同时对于生活以及开采废料进行定期的清理，将附加荷载始终控制在一个合理的范围之内，将这方面对边坡稳定性的影响降至最低。 2.4全面统筹，精心施工 在选择采矿方法、采区布置、作业工作面推进方式以及采空区的利用时，应结合边坡工程，统筹发展，实施内排压脚滑坡防治措施，减少倾倒滑移。根据围岩性质结构合理选择支护方法（如锚杆、喷射混泥土、抗滑桩、注浆、挡墙）提高边坡稳定性，控制边坡变形。减少边坡围岩的暴露时间，对比较破碎的地带可以通过预注浆，提高岩石强度，封堵水流。推进边坡稳定性的安全标准化，严格按照开采设计说明书进行作业，预留足够作业平盘宽度，控制工作帮以及非工作帮边坡角。精心组织爆破施工，边坡频繁遭受爆破震动会导致边坡的稳定性变差，精细化的爆破施工将爆破震动控制在安全范围内，维护边坡的稳定。