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工程科学学报 2025年第2期47卷 215-223页

作者：杜岩张洪达谢谟文蒋宇静张明贾北凝北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室北京综建科技有限公司

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏，是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异，难以实现矿山边坡的动态稳定性评价，因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此，... 详细信息

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏，是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异，难以实现矿山边坡的动态稳定性评价，因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此，本研究针对矿山采空区滑坡的成因机制，建立了一套适用于矿山边坡的动态稳定性评价方法.首先通过构建采空区沉降分析模型，计算采空区上方岩体的沉降范围及其产生的冲击作用力，分析沉降对坡体应力场的影响，并在此基础上对传统不平衡推力法进行修正.案例分析结果显示，传统方法未考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况，导致稳定性系数计算偏大，为1.355.而改进方法通过考虑采空区沉降信息，计算得出锁固段稳定性系数为0.667，整体稳定性系数为0.979，与矿山采空区边坡实际破坏情况一致.当沉降位移比（SHDR）大于0.73时，采空区边坡稳定性会发生明显变异，因而会在相对安全的工况下发生失稳破坏.改进方法通过考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况，可以更好地实现矿山边坡稳定性的评价，为矿区更好地应对类似地质灾害提供有效参考.

关键词：采空区边坡动态稳定性评价采空区沉降锁固段沉降位移比

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基于TOPSIS理论的采空区边坡危险性评判模型

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自然灾害学报 2020年第6期29卷 164-171页

作者：赵博赵钰琼王佳敏任振东杜京房太原理工大学土木工程学院山西太原030024 山西省交通科技研发有限公司山西太原030006 太原理工大学煤科学与技术教育部与山西省重点实验室山西太原030024

准确评估采空区边坡的安全性能,对于保障矿山安全生产具有重要意义,为解决采空区边坡安全性评判时过程繁琐且准确性较低的问题,采用TOPSIS理论建立了采空区边坡的危险性评判模型。首先考虑各影响因素的不确定性和关联性,采用HHM方法从... 详细信息

准确评估采空区边坡的安全性能,对于保障矿山安全生产具有重要意义,为解决采空区边坡安全性评判时过程繁琐且准确性较低的问题,采用TOPSIS理论建立了采空区边坡的危险性评判模型。首先考虑各影响因素的不确定性和关联性,采用HHM方法从孕灾环境、致灾因子和承灾体方面来构建多层次评价指标结构体系;然后引入变异系数法改进原有的TOPSIS方法,弥补了其逆序现象问题所带来的误差;之后对采空区边坡危险性等级进行划分,通过相对贴近度构建出危险性等级判断的量化区间;最后将建立好的评价模型应用于具体工程实例中进行验证,并与常用方法的评价结果进行对比。研究结果表明:该模型评判结果与实际相吻合,可以很好的评判采空区边坡的状态,准确度高、评价结果更为科学,具有很好的适用性与合理性。对于提前辨析采空区边坡安全性能,及时治理边坡灾害,提供了一种可靠的新方法。

关键词：采空区边坡改进TOPSIS法评价指标危险评价

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采空区边坡崩滑成因机理研究

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矿山工程 2020年第3期8卷 415-423页

作者：马智勇中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆

随着对地下矿产的开采,采空区边坡地质灾害突发现象日益突出,尤其是崩塌和滑坡造成了重大生命财产损失,近年来引起了广泛的关注。本文以2017年8月28日贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌滑坡为研究对象,通过现场勘查,对崩滑区的概况有一个初... 详细信息

随着对地下矿产的开采,采空区边坡地质灾害突发现象日益突出,尤其是崩塌和滑坡造成了重大生命财产损失,近年来引起了广泛的关注。本文以2017年8月28日贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌滑坡为研究对象,通过现场勘查,对崩滑区的概况有一个初步掌握,深入分析其成因机制,并结合PFC数值模拟,对边坡的崩滑发展过程进行模拟。分析研究认为,该边坡在自然风化作用以及开采作用下,岩体节理裂隙开始发育,由于坡体中部陡缓交界处应力集中,促进坡体局部软岩崩滑,使坡顶岩体开始出现拉裂缝,随着开采的继续,裂隙逐渐贯通,并沿陡倾结构面发展,随着裂隙的发展,坡体顶部危险岩体以崩塌为主,中下部危险岩体以边破碎边滑动的方式沿坡面往下运动,整个边坡破坏由崩塌破坏为主变为滑移破坏为主。研究贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌滑坡成因机制,对我国山区存在类似条件的灾害隐患点的研究以及未来的减灾防灾工作,具有重要的指导意义。

关键词：采空区边坡崩滑成因机理 PFC2D

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基于三维激光扫描技术在矿山采空区边坡变形监测中的应用研究

基于三维激光扫描技术在矿山采空区边坡变形监测中的应用研究

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作者：李泽邦昆明理工大学

学位级别：硕士

现今,我国正处在经济建设高速发展的阶段,在工程建设中,如高铁、高速、水利设施、矿山开采等,有很多自然形成的边坡或工程边坡,这些边坡一旦发生滑坡灾害,不仅会对人民的生命财产安全造成巨大的威胁,还会给国家带来巨大的经济损失。由... 详细信息

现今,我国正处在经济建设高速发展的阶段,在工程建设中,如高铁、高速、水利设施、矿山开采等,有很多自然形成的边坡或工程边坡,这些边坡一旦发生滑坡灾害,不仅会对人民的生命财产安全造成巨大的威胁,还会给国家带来巨大的经济损失。由于三维激光扫描技术具有非接触式测量、空间分辨率高、扫描速度快等特点,使其在边坡变形监测中有着传统监测手段无法比拟的技术优势,因此,本文主要针对三维激光扫描技术在矿山边坡变形监测中应用进行研究。首先对边坡监测中点云数据的获取和数据的处理进行了详细的论述,包括点云数据采集方法、拼接原理及方法、点云滤波的原理及方法、点云精简的原理及方法、曲面重建的原理及方法,总结各种方法的优缺点,为后续实验数据的采集和处理提供了理论支持。选择云南省楚雄市武定县新立钛业公司厂区内一露天矿采空区边坡为研究对象,对该边坡从数据获取到数据处理再到最后模型重建整个流程结合实验数据逐一实施。从边坡变形监测中三维激光扫描系统误差的来源出发,以MapTek I-Site8200SR地面三维激光扫描系统为例,建立其点位误差模型,推导其在不同扫描距离时获取点云数据的理论点位中误差;结合实验验证了其实际点位中误差大于理论点位中误差。结合研究区实验数据,通过MapTek I-Site Studio,Arcgis,Geomagic Control等软件对两期数据模型比较,从沉积与侵蚀区的投影面积和体积,坡度和坡向,等高线重合,地形剖面线,模型绝对距离比较等方法对整个边坡的变形情况进行分析,并得到了边坡整体变形分析评价。应用了一种基于不规则特征地物提取的方法来求取边坡水平位移和垂直位移。通过在点云数据上构建多边形块,将多边形重心坐标做为虚拟监测点的三维坐标,共得到31个虚拟监测点两期的三维坐标;对比各监测点水平位移和垂直位移量对边坡的稳定性进行分析,得到的结果与其他分析方法基本一致,验证了该方法用于分析边坡变形是可行的。

关键词：三维激光扫描技术采空区边坡变形监测单点变形整体变形

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采空区塌陷对既有塔基边坡影响评价及治理

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电力勘测设计 2018年第6期30卷 1-5页

作者：柯洪中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司云南昆明650051

山地采空区塌陷对输电线路铁塔稳定性的影响具有特殊性,除了要考虑塌陷范围内岩土体稳定性之外,还需考虑塌陷范围边缘斜坡的稳定性问题。500 k V漫昆输电线路I回137#和II回124#铁塔东南侧场地早期开挖煤矿形成的采空区塌陷,并未直接影... 详细信息

山地采空区塌陷对输电线路铁塔稳定性的影响具有特殊性,除了要考虑塌陷范围内岩土体稳定性之外,还需考虑塌陷范围边缘斜坡的稳定性问题。500 k V漫昆输电线路I回137#和II回124#铁塔东南侧场地早期开挖煤矿形成的采空区塌陷,并未直接影响两塔基的稳定性,但东南侧斜坡发育较多地裂缝,经过现场勘测和定量计算分析,判定边坡的稳定性较差,在后期雨季或地震工况下边坡易发生失稳滑动,影响铁塔的安全稳定运行。由于考虑整个边坡治理投资较大,因此,为了降低治理成本,采用仅保护塔基稳定性的治理措施。

关键词：采空区边坡稳定性分析治理措施

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