抚顺西露天矿高陡边坡变形研究及稳定性分析

"露天矿高陡边坡变形破坏机理及稳定性研究" 露天矿的开采过程中，高陡边坡的稳定性是至关重要的一个环节。随着采矿规模的扩大和开采深度的增加，这种稳定性问题愈发显著。高陡边坡的变形和破坏不仅影响生产效率，还可能对周围环境和人员安全构成严重威胁。本文主要关注的是抚顺西露天矿南帮的高陡边坡，这里存在明显的变形现象，需要深入研究其机理并采取相应的防治措施。 为了探究变形破坏机理，研究人员采用了多种方法。其中，Morgenstern-Price极限平衡法是一种经典的边坡稳定性分析方法，它基于力矩平衡原理，通过对边坡的切削块体进行受力分析，预测边坡的稳定性状态。同时，结合有限元数值模拟软件RFPA，可以更精确地模拟边坡的应力分布和变形情况，从而对边坡的动态行为有更全面的理解。 国内外学者对此领域进行了广泛的研究。郭永兴等人利用光纤光缆监测技术监测高陡边坡的变形，揭示了变形破坏的内在机制；宋卫东等人则通过相似材料模拟和数值模拟，研究了大冶铁矿高陡边坡的位移和破裂过程，发现随开采深度增加，破坏程度加剧，特别是在坡脚部位应力集中明显；蔡美峰运用三维有限差分数值模拟分析了露天矿高陡边坡在固-流耦合作用下的稳定性，揭示了地下水对边坡稳定性的影响；苏怀智则针对三峡永久船闸高陡边坡，建立了整体稳定性评价物元模型，通过定性和定量分析评估了边坡的三维稳定性。 抚顺西露天矿南帮在2009年以来出现了地裂缝，到2013年，变形问题加剧，变形区面积达到2.9平方千米，垂直深度达400至500米。这种大规模的变形如果不及时处理，将对周边设施和人员安全构成严重威胁。因此，对这一区域的边坡变形破坏机理及稳定性进行研究显得尤为紧迫。 研究者通过对南帮变形区的工程地质特性分析，选取合适的计算方法，如考虑边坡岩土性质、结构面、地下水等因素，以Morgenstern-Price极限平衡法和RFPA有限元模拟为工具，对边坡的变形和稳定性进行全面评估，并据此提出有效的防治策略，旨在保障现场工作人员的安全，防止滑坡等灾害的发生，为矿山的持续安全运营提供科学依据。