[发明专利]一种露天矿滑坡预测方法

说明书

本发明涉及一种露天矿滑坡预测方法，其属于基础理论、岩石力学、爆破科学、地质灾害预测理论及其应用研究领域。它主要包括如下步骤：露天矿滑坡基本方程的建立和工作方向、目标和工作内容与任务的确立；测量控制露天矿滑坡的作用量；确定露天矿边坡的虚度与作用之间的关系；露天矿边坡虚度和实度变化率的测试方法；露天矿爆破与滑坡之间关系的作用学研究方法。本发明的有益效果是：建立了作用学滑坡运动新理论，给出了滑坡与爆破及其它作用与滑坡之间的定量关系函数，进一步完成了滑坡预测科学研究史上的突破，使滑坡预测工作科学、省力，方法简便、实用、准确可靠。

技术领域

本发明涉及一种露天矿滑坡预测方法，其属于基础理论、岩石力学、爆破科学、地质灾害预测理论及其应用研究领域。

背景技术

滑坡构成了露天矿安全生产的一大灾害。因此，长期以来，人们十分重视露天矿边坡稳定性、预测与防治滑坡灾害的研究。目前，国内外研究露天矿边坡稳定性、预测滑坡的方法如下：1、工程地质类比法；2、结构分析法；3、极限平衡分析法；4、数值分析法、5、概率分析法。虽然这些方法应用了很长一段历史时期，但由于传统基础理论和应用基础理论对作用与变化关系规律认识的不全面性，对作用、变化、材料性质概念及其统一关系规律认识的不准确性，导致了人们对露天矿边坡性质概念和露天矿滑坡与其控制因素之间关系规律认识的不准确性。

归结起来，目前滑坡预测研究理论主要存在如下缺陷：

没有正确表述滑坡运动与其控制因素之间关系的正确理论与方程，从而导致人们在进行滑坡预测研究中不能正确确定需要观测哪些必要的物理量，不能准确建立滑坡与其控制因素之间的关系方程，也就难以准确描述和有效分析预测滑坡事故孕育、发展与发生过程。在滑坡预测实践中，研究人员不只是走了一些弯路问题，而且大部分研究工作都是在做无用功。由于研究方向不正确，人们在观测研究中获取的观测数据常常是与滑坡预测需要不相干的数据，在数据分析问题上也总是偏离核心，分析来分析去，始终找不到滑坡预测所需要的最终数据，获取的结果常常是无效数据。人们对滑坡事故发生与其控制因素之间的定量关系规律认识极其模糊，如对爆破、大气降水、地表地下水、在边坡上运行的车辆和行人与滑坡孕育、发展、发生过程之间的定量关系规律的认识，迄今为止，国内外都不很明确。实际上，在爆破理论中，目前也很难找到关于爆破与岩层破坏之间关系规律描述的直接关系理论公式。

对爆破作用与滑坡之间关系的认识，目前，国内外有两种观点：一种观点认为将介质质点振动速度作为衡量爆破控制滑坡的标准合理，因为观测结果认为，爆破产生的破坏程度与质点振动速度关系比较密切。另一种观点认为将质点振动加速度作为衡量爆破控制滑坡的标准合理，因为加速度反映荷载大小。在边坡稳定性研究中，有人采用质点振动速度作为边坡稳定性判据，也有人将质点振动速度和对应频率同时作为判据。笔者认为，这种观点都不是正确的，因为质点振动速度和加速度都不是爆破产生的作用量。爆破对滑坡的控制，其实质是爆破对滑坡物质产生了一种加载作用，构成了控制滑坡运动的直接作用因素。

爆破对滑坡构成的是一种加载作用。如果在滑坡体上爆破，炸药爆炸产生的作用合量几乎全部用于驱动滑坡体运动；如果在滑坡体以外爆破，炸药产生的作用量会有一部分用于驱动滑坡体运动。在露天矿生产阶段，爆破是滑坡孕育、发展、发生整个过程的直接驱动因素。至于滑坡体是否滑坡，还与其它作用如重力、大气降水作用有关，还与滑坡面的性质有关。用爆破震动速度、加速度和对应的频率等数据作判据是不合适的，判别是否存在滑坡危险性的判据应该根据滑坡运行的基本规律来确定，不是随意可选的数据。能够确切反映滑坡危险性的数据主要是滑面的性质及其变化率：在作用控制下表现为滑动还是不滑动？滑面生成速度缓慢还是很快？滑面的可滑性指数(或不可滑性指数)的变化率大还是小？这种数据才能直接告诉人们是否具有滑坡灾害发生的危险！爆破震动速度、加速度的大小不能体现是否具有滑坡危险性。基本认识不正确，是滑坡预测不准确、工作效率低下的根本原因。

总之，目前露天矿滑坡灾害事故预测与防治的困难，其关键原因在于理论力学与应用力学体系存在不科学的思想方法和不科学的理论内容。

发明内容