黄土基底排土场边坡稳定性可拓学分析

"基于可拓学的黄土基底排土场边坡稳定性分析" 在露天采矿过程中，排土场边坡的稳定性是一个至关重要的问题，因为它直接影响到矿山的安全运营。传统的稳定性评价方法通常侧重于定量计算，但这种方法往往难以处理排土场边坡中固有的不确定性因素。这些不确定因素可能包括地质条件的变化、物料性质的差异以及时间因素等，它们对边坡稳定性有着显著影响。 可拓学是一种处理复杂性和矛盾问题的新兴学科，它通过将问题转化为连续域中的实数值来表达事物的稳定程度。在排土场边坡稳定性分析中，可拓学提供了一种更为灵活和全面的评估方式。文章以黑岱沟露天矿阴湾排土场边坡为研究对象，选取了地形特征、基底特征、排弃物料特征和排土场时空特征共4个方面的11个可拓分析特征，构建了相应的物元模型，以反映这些特征对边坡稳定性的影响。 为了确定各个特征指标的权重，文章采用了CRITIC法，这是一种结合了熵权法和专家评分的决策方法，旨在更客观地衡量各因素的重要性。通过计算，文章得出阴湾排土场边坡的安全等级为Ⅰ级，即非常稳定。这一结果与使用极限平衡法得到的分析结果相吻合，进一步验证了可拓学分析方法在排土场边坡安全性评价中的有效性和实用性。 然而，过去的研究中，如郝航程（2004）和郝航程与舒继森（2006）的工作，虽然尝试应用可拓学进行边坡破坏模式识别，但在特征指标权重的确定上存在不足，缺乏科学性。梁桂兰等（2010）和栾婷婷等（2014）则分别提出了熵权法和未确知有理数法来确定权重，但这些方法在特征选择和权重确定的主观性上仍存在局限，可能不适合所有类型的排土场稳定性分析。 黄土地区，尤其是中国西部干旱盆地和黄土高原，由于其特殊的地质环境，黄土基底排土场的稳定性问题尤为突出。不合理的矿山规划和开发加剧了这一问题，使得黄土基底排土场边坡的稳定性成为制约露天煤矿安全运营的关键因素。因此，针对黄土基底的特性，全面、准确地选取评价特征并运用科学的分析方法进行稳定性评估显得尤为重要。 本文的研究不仅提供了对黄土基底排土场边坡稳定性的一种新视角，而且通过实际案例展示了可拓学方法在解决复杂矿山工程问题中的潜力。未来的研究可以进一步探索如何优化特征选择和权重确定，以提高分析的精确性和可靠性，为露天矿的安全生产提供更加坚实的理论支持。