渗流作用下露天矿边坡动态稳定性及控制技术

　　第1章 露天矿边坡稳定性研究评述
　　1.1 研究背景及意义
　　1.2 国内外研究现状及分析
　　1.2.1 边坡稳定性分析方法研究现状
　　1.2.2 边坡监测研究现状
　　1.2.3 边坡失稳预测预报研究现状
　　1.2.4 露天矿边坡岩体力学参数反演及动态分析
　　1.2.5 露天矿边坡工程的特点和研究发展趋势
　　1.3 露天煤矿边坡动态稳定评价及控制内容
　　1.3.1 弱层的蠕变特性的时间效应
　　1.3.2 水压动态作用
　　1.3.3 采矿生产的动态发展过程
　　1.3.4 露天煤矿边坡动态稳定性控制技术
　　1.4 本书主要研究内容
　　参考文献
　　第2章 抚顺西露天矿蠕动边坡变形特征
　　2.1 抚顺西露天矿采矿、地质条件
　　2.1.1 基本概况
　　2.1.2 矿区地质条件
　　2.1.3 采矿工程条件
　　2.1.4 工程地质灾害特征
　　2.2 抚顺西露天矿水文地质条件
　　2.2.1 矿区水文地质条件
　　2.2.2 边坡水文地质模型
　　2.3 矿区防排水系统及水文地质测试
　　2.3.1 矿区防排水系统
　　2.3.2 北帮边坡疏干放水现场测试
　　2.4 抚顺西露天矿北帮西区蠕动边坡变形特征及破坏机理
　　2.4.1 边坡蠕动变形发展历程
　　2.4.2 蠕动边坡变形规律
　　2.4.3 “倾倒滑移”变形及破坏机理
　　2.5 “倾倒滑移”力学模型及稳定性分析方法
　　2.5.1 “倾倒滑移”力学模型
　　2.5.2 “倾倒滑移”稳定性分析方法
　　参考文献
　　第3章 软弱夹层蠕变力学特性及动态演化机理
　　3.1 软弱夹层蠕变规律的研究方法
　　3.2 软弱夹层流变实验方法及主要方程
　　3.3 抚顺西露天矿褐色软弱夹层流变特性试验
　　3.3.1 流变试验结果
　　3.3.2 正应力-剪应力关系方程
　　3.3.3 剪切模量的时间效应
　　3.3.4 软弱夹层的流变方程
　　3.4 软弱夹层长期强度
　　3.4.1 蠕变方程
　　3.4.2 加速破坏极限应变量
　　3.4.3 长期强度基本方程
　　参考文献
　　第4章 边坡岩体渗透特性及水压分布特征
　　4.1 露天矿边坡岩体渗流特性
　　4.1.1 岩石（岩体）的结构及介质分类
　　4.1.2 岩石（岩体）的渗流特性
　　4.1.3 露天矿边坡岩体结构特征及渗流方式
　　4.1.4 影响露天边坡渗流排水的因素
　　4.2 边坡岩体水压分布特征
　　4.2.1 水对岩体力学性质的影响
　　4.2.2 岩体空隙水压作用原理
　　4.2.3 水压力对岩体破坏的影响
　　4.2.4 露天矿边坡水压作用方式和分布特征
　　4.3 边坡岩体结构面渗透特性分析方法
　　4.3.1 结构面几何参数及概率模型
　　4.3.2 结构面网络模拟
　　4.3.3 岩体渗透张量计算
　　4.4 边坡岩体渗流模型及数值计算
　　4.4.1 渗流模型介绍及选择
　　4.4.2 边界单元法计算原理
　　4.4.3 边坡疏干排水问题模拟计算
　　4.5 边坡岩体水压和渗透特性现场测试
　　4.5.1 钻孔不同深度岩体水压和渗透性工程试验
　　4.5.2 疏干排水动态过程现场测试
　　4.5.3 岩体结构面现场测试
　　4.5.4 结构面渗透张量计算
　　参考文献
　　第5章 边坡岩体疏干排水机理及控制技术
　　5.1 岩体渗流排水机理数值模拟
　　5.1.1 研究现状
　　5.1.2 边坡排水工程渗流机理模拟
　　5.1.3 水平放水孔渗流排机理分析
　　5.1.4 疏干巷道渗流排机理分析
　　5.1.5 孔径（断面尺寸）、间距对排水效果的影响
　　5.1.6 渗流模拟计算中的关键问题
　　5.2 岩体渗流排水控制技术原理
　　5.2.1 国外高尔德公司疏干排水方案存在问题
　　5.2.2 边坡排水优化设计原理
　　5.2.3 设计原则
　　5.2.4 确定边坡排水优化方案技术途径
　　5.3 抚顺西露天矿北帮西区边坡疏干工程实践
　　5.3.1 边坡渗流模型及排水数值模拟
　　5.3.2 排水方案设计
　　5.3.3 疏干排水实测效果分析
　　参考文献
　　第6章 蠕动边坡稳定性分析方法及动态控制技术
　　6.1 蠕动边坡稳定性分析方法
　　6.1.1 基于极限应变量的边坡稳定性分析原理
　　6.1.2 基于变形数据的动态稳定性系数
　　6.2 蠕动边坡动态稳定性分析结果
　　6.2.1 边坡动态控制基本原理
　　6.2.2 依据弱层流变特性
　　6.2.3 控制水压变化
　　6.2.4 内排、采矿工程协调
　　6.2.5 抗滑控制措施
　　6.3 露天矿边坡主要加固方法
　　6.3.1 抗滑桩
　　6.3.2 锚杆（索）
　　6.3.3 排水
　　6.3.4 松动爆破
　　6.3.5 挡墙
　　6.3.6 注浆法
　　6.3.7 削坡减重和压坡脚
　　参考文献
　　第7章 抚顺西露天矿北帮西区治理工程实践
　　7.1 北帮边坡动态控制设计整体思路
　　7.2 工程布置方案
　　7.2.1 绿色泥岩边坡抗滑桩工程
　　7.2.2 西区5个水平疏干减压工程
　　7.2.3 调整采矿工程与内排土工程
　　7.3 实施效果模拟分析
　　7.3.1 计算模型
　　7.3.2 边坡整治措施变形数值模拟预测
　　7.4 监测结果分析
　　7.4.1 治理工程实施过程
　　7.4.2 变形监测结果初步分析
　　7.5 小结
　　参考文献
　　第8章 结论和展望
　　8.1 结论
　　8.2 展望
　　作者简介
　　 

　　 　　杨天鸿，1968年11月28日出生，1991年毕业于中国矿业大学水文地质专业，获学士学位；1998年毕业于原煤炭科学研究总院，获硕士学位；2001年毕业于东北大学工程力学，获博士学位。现为东北大学教授，博士生导师，工程力学省重点学科带头人，采矿工程研究所副所长，采矿国家重点学科省重点实验室副主任。获得辽宁省青年科技奖和岩石力学与工程学会青年科技奖，教育部第二批新世纪优秀人才支持计划获得者，“百千万人才工程”国家级人选，国务院政府特殊津贴获得者。国际岩石力学学会中国国家小组成员，中国岩石力学与工程学会理事，岩石力学与工程学会东北分会副理事长，岩石力学与工程学会地下工程分会常务理事。曾赴香港大学、西澳大学访问交流。
　　主要研究领域为矿山采动岩体稳定性及渗流力学机理及工程应用，理论研究以研究岩体渗流一损伤耦合机理及数值模型为主；在工程实践与应用方面，负责多项有关边坡、地下采空区围岩稳定性科研项目。主持国家自然科学基金3项，国家自然科学基金重大项目子课题等科研项目20余项，作为主要完成人获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖1项，省部级自然科学二等奖2项，省部级科技进步二等奖7项，省部级教学成果一等奖1项。在《力学学报》、《岩石力学与工程学报》等国内外核心期刊发表论文140余篇，其中被SCI检索16篇，ISTP检索21篇，EI检索75篇；出版专著3部。
　　芮勇勤，1962年8月出生，博士后，教授。1985年毕业于中国矿业大学采矿工程系，获学士学位；毕业后分配到原煤炭科学研究总院抚顺分院，从事露天矿边坡工程、采矿工程研究工作。1993年攻读原煤炭科学研究总院硕士学位，1995年攻读中国矿业大学博士学位（硕博连读），1996年任采矿工程研究所副所长，硕士研究生指导教师，兼任抚顺市地质学会副理事长。十几年来，共参加国家攻关、部基金项目、部重点项目等科研课题24项，其中获国家、部级科技进步奖5项，发表论文90多篇，1994年荣获煤炭部第三届青年科技奖，1998年被选为国家“百千万人才工程”煤炭系统专业技术拔尖人才。曾于2001年赴香港大学进行科技合作研究。
　　申力，1969年出生，1991年毕业于成都地质学院应用数学系数学地质专业，原煤炭科学研究总院抚顺分院二级首席专家，研究员，中国岩石力学与工程学会东北分会第四届理事会理事。2004年获中国煤炭学会青年科学技术奖。主持或参与完成科研课题17项。主要研究成果：“滑坡灾害预测预报系统”项目专题负责人，获1997年部级科技进步二等奖。“抚顺矿务局西露天矿西区内部排土与边坡稳定的关系”项目专题负责人，1995年获部级科技进步二等奖。参与国土资源部项目“抚顺西露天矿闭坑前后环境地质灾害勘察与防治对策”，该项目2001年通过国土资源部组织的鉴定，研究成果为国内首创；科技部社会公益研究专项资金项目“露天矿闭坑前后环境灾害预测与防治技术研究”及“典型矿业城市环境地质灾害监测与防治对策”，研究成果总体达到国际先进、国内领先水平。

　　 　　《渗流作用下露天矿边坡动态稳定性及控制技术》系统总结作者在抚顺西露天矿北帮边坡稳定性研究方面的科研成果和工程实践。《渗流作用下露天矿边坡动态稳定性及控制技术》结合我国露天煤矿边坡稳定性研究的现状和发展趋势，以抚顺西露天矿北帮边坡稳定性工程实践为例，系统揭示了降雨渗流下露天矿边坡蠕动变形发展规律，建立了蠕动边坡稳定性动态控制技术体系，提出了“根据弱层的蠕变特性掌握动态变形发展规律、疏干排水控制雨季水压动态变化减缓加速变形、以采矿方案的调整和内排跟进为主并适当的加固措施为辅的”动态控制技术方法进行边坡稳定性动态评价，同时介绍了治理工程及效果。
　　《渗流作用下露天矿边坡动态稳定性及控制技术》可供地质、水利、交通、采矿、国防等从事岩土工程的生产、科研人员参考，亦可作为高等院校工程地质、水利工程、采矿工程、岩土工程等专业研究生的教学参考书。