论露天矿滑坡预测方法

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。因此，露天矿滑坡问题至今也没有得到很好的解决。

1 当前露天矿滑坡预测理论的缺陷

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數据，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。

爆破对滑坡构成是一种加载作用。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，还与其他作用如重力、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为判据是不合适的，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。

2 露天矿滑坡预测方法研究

2.1 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

根据发明专利“一种露天矿滑坡预测方法”（专利号为2016100588313），滑坡运动与其控制因素之间的关系可用如下方程式表述：

式中，m表示滑坡体的质量；A表示驱动滑坡体运动的主动作用量；E表示滑坡体的可滑程度（活动性指数，叫虚度）；T表示滑坡体的不可滑程度（稳定性指数，叫实度）；θ表示滑坡角（滑面倾角）；t表示滑坡体存在的时间（滑坡现象孕育、发展、发生时间）。其中，A=Ft，F表示驱动滑坡体运动的主动作用力。

在露天矿边坡稳定性探测和滑坡预测研究工作开展之前，首先必须明确露天矿滑坡与其控制因素之间关系的理论方程，然后，确立工作方向、工作内容、工作目标和工作任务。根据上述基本理论方程，在露天矿工程地质勘探阶段、生产设计阶段、生产阶段，研究露天矿边坡物质性质、进行滑坡预测的主要工作方向、目标、内容与任务是确定上述方程中涉及到的作用量、作用力、虚作用量、虚作用力、实作用量、实作用力、虚度、实度、虚度变化率、实度变化率、滑坡角、滑坡质量、滑坡体与滑面间的接触面或将来可能形成的滑面、可能形成的滑坡动力、滑坡预测方案与滑坡防治措施。

2.2 测量控制露天矿滑坡的作用量

与爆破有关的露天矿滑坡，其控制作用量主要有如下几个：

3 结语

实践、实验和理论研究结果表明：爆破构成了控制露天矿滑坡的加载作用，露天矿滑坡是在各种作用控制下发生的，预测露天矿滑坡，必须建立滑坡与其控制因素之间关系的正确理论方程，然后才能通过观测研究和理论计算有效地预测露天矿滑坡事故。传统露天矿滑坡预测方法存在严重缺陷。爆破构成了露天矿滑坡的加载作用。该文确定了预测露天矿滑坡灾害的新理论与新方法，为露天矿滑坡预测研究开辟了新道路。

参考文献

[1]陶干强，任凤玉.灰色理论Verhulst模型用于滑坡预测的研究[J].矿业研究与开发，2002（4）：11-13.

[2]李宁.基于数字摄影和图像分析的边坡监测预报研究[D].郑州大学，2006.

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