摘要：为研究降雨滑坡的控制及临滑预警技术,以熊家山滑坡为原型,通过分析边坡变形的时空特征,设计了相似模型试验.以普通预应力锚索(简称PR锚索)和NPR锚索为加固材料,运用高速摄像机、孔压、土压和锚索力传感器,分析了降雨诱发的滑坡规律和锚索控制机理,并结合现场试验探究了滑坡牛顿力变化规律.结果表明:孔隙水压力突降与边坡局部滑塌近似同步;NPR锚索力突降,边坡内部产生局部变形;PR锚索因无法承受大变形被拉断失效,而NPR锚索凭借恒阻大变形特性产生高应力吸能控制功能,促使边坡达到二次平衡状态;NPR锚索在滑坡前表现出明显的“先突增,后突降”的变形-临滑动力学规律;现场试验揭示了滑坡全过程牛顿力演变规律,提前7.5 h发出临滑预警.

摘要：随着矿山开采深度不断加大,对于安全开采深度的研究愈发重要。当前主要通过极限平衡法对边坡稳定性进行分析,针对精确分析结构面的稳定性状态研究较少。针对长山壕金矿东北采场开采现状,通过现场工程地质条件及岩体完整性调查,对边坡倾倒失稳破坏特征进行了详细分析。运用3DMine软件并根据现场工程地质调查数据及历史钻孔编录数据建立了矿区东北采场的复杂三维整体模型,对当前开采设计条件下的边坡最终状态模型的稳定性进行了分析。基于非连续变形分析(Discontinuous Deformation Analysis,DDA)法建立了采场北帮5个剖面模型,对该模型当前开采状态和不同开挖深度下的边坡稳定性进行了分析。结果表明:东北采场地质构造复杂,节理裂隙发育,岩体极破碎,是北帮边坡发生变形破坏的关键因素;当前开采设计方案在开挖施工过程中会造成边坡失稳破坏;通过DDA模型分析,验证了实际推测的破坏情况,模拟出了不同开挖深度工况下的稳定性情况,在坑底距离最终设计境界84 m时出现临界深度,为露天矿山开采设计提供了相关借鉴。

摘要：为了揭示强降雨作用下缓倾角岩层凸边坡剪切滑动破坏机理及其控制措施。本文以宝日希勒露天煤矿边坡为例,采用牛顿力现场监测和FLAC^(3D)三维数值模拟相结合的方法,研究冻融作用下缓倾角岩层凸边坡的内部牛顿力演化规律,分析强降雨作用下无支护和高预应力锚索支护条件下凸边坡的变形规律和塑性区分布特征。研究结果表明:露天煤矿开采形成典型的凸边坡,凸边坡在局部应力集中和卸荷回弹变形共同作用下产生显著变形;在凸边坡解冻期,凸边坡北部边坡产生牛顿力降低,东部边坡产生牛顿力增加;在强降雨作用下,岩体容重增加,边坡内形成裂隙水压力,增加了边坡岩体的滑动力,同时煤层间碳质泥岩强度遇水弱化,形成缓倾角软弱结构面,从而导致边坡岩体沿软弱结构面的整体水平剪切滑动;高预应力锚索可以有效增加缓倾角边坡的整体性,减小由于降雨引起的边坡塑性变形。本文研究工作为后期宝日希勒露天煤矿凸边坡的变形控制和支护设计提供了依据。