基于极限平衡理论的边坡稳定评价方法

２００８年１２月

矿业安全与环保

第３５卷第６期

阗凰橱崤

基于极限平衡理论的边坡稳定评价方法

张

磊，舒继森，彭

竹，彭洪阁，陈树召

（１．中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州２２１００８；２．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州２２１００８）

摘要：综合分析了影响露天矿边坡稳定性的主要因素，通过对３种基于极限平衡理论（Ｌｉｍｉｔ—Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ）的边坡稳定分析软件在岩土质边坡稳定性分析中的实际操作，表明用ＢｉｓｈｏｐＧＳ法计算得到的安全系数在大多数情况下较稳定。工程技术人员应结合矿情，科学有效地确定露天矿边坡的最佳许用安全系数。

关键词：露天矿；边坡稳定；极限平衡理论；安全系数中图分类号：ＴＤｌ６４＋．１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００８—４４９５【２００８）０６—００６２—０２１．３爆破震动和地震

爆破或地震能造成露天矿边帮及其深部较大规模的震动破坏。爆破的破坏来源于爆破瞬间产生的巨大破坏力，爆破震动沿裂隙结构面进行大气扩张，致使边帮岩土体的整体物理力学指标降低，还可能扩张延展，产生一系列大小不一的裂缝，进而贯通地下水，造成水对边坡岩体的入侵；地震作用产生水平地震附加力，当其作用方向不利时，边坡的下滑力增大，滑动面的抗滑力减小。另外，在地震作用下，岩土中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低，均能对边坡的稳定性产生不利影响。１．４其他诱发因素

除了以上影响因素之外，边坡的形状，包括边坡高度和边坡角、水平和垂直断面形状，以及人类的工程活动，如井工开采、坡脚开挖等对边坡的稳定状态也会产生一定的影响，当地的气候特征、地表地形及构造运动也是在边坡稳定分析中需要考虑的因素。

边坡稳定在露天矿日常生产中是不可回避的重大工程问题。我同露天煤矿大多为近水平煤层埋藏，具备设立高陡边坡进行陡帮开采的优越条件，在保证安全的前提下，应尽量减少剥离量，降低开采成本。为确保设立高陡边坡进行露天开采的安全性和有效性，势必对边坡及其周围岩体进行稳定性评价。

ｌ露天矿边坡稳定性影响因素ｕＪ

１．１岩体结构特征

边坡破坏失稳往往是沿岩体的结构面发生的。长期的构造运动在沉积岩、岩浆岩和变质岩形成后对其施加ｒ巨大的地质改造作用，促使其变形，并最终在岩体中形成了各种其有一定产状、规模、形态及特征的地质结构面，其成为影响边坡稳定的关键所在．直接制约着边坡岩体变形、破坏的发生和发展方向及过程，是导致边坡失稳的重要内因。断层、软弱夹层、岩层面、节理、片理、破碎风化带及其他碎裂和散裂结构都是直接影响露天矿边坡稳定的不利因素。１．２地表水和地下水

“十滑九水”虽属夸张，但水的确是造成露天矿边坡失稳的另一个主要的诱发因素。基于边坡所处的特殊环境、岩土体结构的不均匀性和地下水的动态分布特征及季节性的富水和贫水等影响因素的变化，地表水和地下水在时间和窄问上都具有极大的多变性，并可能发生急剧变化，有时甚至能够成为促使边坡破坏失稳的决定因素。

２露天矿边坡稳定性分析方法

２．１稳定性计算方法

边坡稳定性分析的目的是确定已有边坡的稳定

情况以决定是否采取加固措施——“校核”，或根据稳定性要求确定边坡的几何参数——设计。边坡稳

定性分析的方法主要包括刚体极限平衡法、有限元法、概率法等。由于这些方法基于不同的假定条件，在某些情况下，对于同一边坡用不同方法分析，得到的安全系数相差较大。其中，基于极限平衡理论的各种简化计算方法在工程实际中得到了广泛运用ｋ】。２．２基于极限平衡理论的边坡稳定分析方法

地质和大地勘探工作者在近几十年来提出了许

收稿日期：２００８—０７一ｌＩ；２００８—０９—１７修回作者简介：张

磊（１９８２＿），男，山东泰安人，硕士研究

生。主要研究方向为露天采矿、边坡稳定、资源开发与规划。

．６２・

万方数据　

２００８年１２月

矿业安全与鲸保

第３５卷第６期

多边坡稳定分析方法，广泛运用于滑坡和塌方调杳、设计合理边坡角和评估边坡治理措施。笔者实际操俊了３穗基于极限平衡理论的边坡稳定分析方法，其由美国地旗调查局（Ｕｎｉｔｅｄ

ＳｔａｔｅｓＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ

Ｓｕｒｖｅｙ，缩写为ＵＳＧＳ）研究开发，对应的分析程序在ＵＳＧＳ的地质调凌和大地勘探工作中得到有效运用。此类程序是在Ｃ语言的基础上开发设计的，包括ＦｅｌｌｅｎｉｕｓＧＳ、ＢｉｓｈｏｐＧＳ和ＪａｎｂｕＧＳ等。在瑟毒慕于极限平衡理论的方法中，前人均做了一系列理想化的假定，如将滑体视为刚体，不考虑其变形，只考虑其沿滑面的位移，近似按照剪切破坏处理，即遵循摩尔

一库伦准剩等。借助于这些假定，程序中将澄体或

潜在滑移体进一步细化为ｌ组垂盏的分条（觅豳１），分条中的每一个典型单元（Ｔｙｐｉｃａｌｓｌｉｃｅ）在静态上均处于力学平衡状态，单元组上部为地表（Ｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅ），下部为滑移蘧（Ｓｌｉｐｓｕｒｆａｃｅ）。除了引进应力一瘟变关系戳外，在边坡稳定分析孛还考虑了分条层间应力分布的影响，从而提高了解决问题的精度（见图２）。图２中Ｄ为边坡表面下滑移面的离度，，为作用在边坡上的荷载，如人工建筑物的压力，层，ｒ菇滑俸内力，当坡顼及坡蘧上作耀外载綮时，瀚体走力的合力为零，其中Ｅ不应为挝力，即应指向分条闯的接触面，其作用点也应满足所在分条的力矩平衡。

圈ｌ对典型边坡淆移体的垂直捌分

８ｘ

艿ｘ

图２典型滑移体单元受力分析简图

笔者以ＢｉｓｈｏｐＧＳ为铡简要滋明该类软彳簪的王作流程。程序运行后首先在人机对话界面建立文件导入和导出路径，再将编辑好的Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ工作表或

万　

方数据ＷｏｒｄＰａｄ遵循固定格式导人程序（见图３），数据导入

后运行Ｆｉｇｕｒｅ命令进行计算，实例中笔者共建立了

１２个节点《Ｎｏｄｅ），分别命名为Ｎｏｄｅｌ－－Ｎｏｄｅｌ２，各节

点的平面位置坐标均保存在工作表中，便于错误校对和更改数值后进行多次重复计算。此外，还建立了２个软弱夹层（Ｃｏｎｔａｃｔ），分别命名为Ｃｏｎｔａｃｔｌ和Ｃｏｎｔａｃｔ２，计算长度单位为米，运行后的计算结果以ｄａｔ格式显示在图碡。经过计算，该饲翡许矮安全系数Ｆ。为１．１３。

图３运行ＢｉｓｈｏｐＧＳ程序所需的源文件——

Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ

Ｅｘｃｅｌ工作表

２５

童２０

艚１５

州

删１０

蚺Ｉ

ＯｌＯ２０３０４０

水平距离／ｍ

图４

ＢｉｓｈｏｐＧＳ程序逡行示例

针对岩土质边坡计算的经验表镶，３种方法中，

瘸瑞典法（ＦｅｌｌｅｎｉｕｓＧＳ）计算褥刘的安全系数沈溺冀他方法计算得到的安全系数小，用ＢｉｓｈｏｐＧＳ法计算得到的安全系数在大多数情况下较稳定。

３结语

１）影响边坡稳定的诸因素如地质结构露、岩层面、断层、节理和水位线分布等，随时间和空间的变

异造成了边坡治理工作的不确定性和不可控性，由戴造成的后果是边坡的失稳往往渐进发展，尤其对于嚣天矿这类的入工高陡边坡，其稳定状态持续的时间长短不一，有的甚至町达数年之久【３ｊ。其失稳过程有的由渐进转变为渐息过程，也可能经过一段时间的间歇后，又霞新转变为活动边坡，即边坡稳定始终处于一种动态的平衡，经避入为缓定之聪计算出来的稳定参数，即使是相当精准的，也未磐能反映该边坡当前的实际稳定情况；考虑到各个因素的影

（下转第６６页）

・６３・

２００８年１２月

衰１通风参数观测数据表

矿业安全与环保

第３５卷第６期

由图３及式（９）、式（１２）分析，可用线性模型［３］

拟合△日一△Ｉ，△Ｑ一△￡曲线。

对于△日一△￡，令Ａｎ（Ａｔ）＝ａＡｔ

式中口为待定参数。由表２数据不难求出口的加权平均值为１．４ｌ。

对于△Ｑ一△ｔ，令ＡＱ（Ａｔ）＝卢△ｔ

式中ｐ为待定参数。由表２数据不难求出卢的加权平均值为Ｏ．０５。

４结束语

气候变化会引起矿井通风参数的波动。在其他条件稳定的前提下，其波动的幅度主要与气温有关。对于已经形成的矿井通风系统而言，矿井昼夜间的动态风阻变化较小，通风参数随昼夜气候波动的幅度主要与环境温度的波动幅度及进风段垂深（含进、回风井口高差）有关，即环境温度波动幅度越大，通

图２通风参数随温度变化曲线

３．２

风系统的负压、风量波动幅度越大；环境温度波动幅度相同，进风段垂深（含进、回风井口高差）大的系统，其通风参数波动幅度大。就气候变化导致通风参数波动而言，针对具有一定分辨率的瓦斯检测仪器，这些波动有时不足以被检出；机械通风强度大的矿井通风系统，气候变化导致的通风参数波动相对较小，通风系统相对稳定。

观测数据的拟合

为便于分析，将表ｌ的数据以昼夜不同观测时

间为基础进行加权平均，并循环求出相邻数据的差，即Ａｔ，ＡＨ，，ＸＱ，见表２，其关系曲线见图３。

表２加权后通风参数及其波动值

参考文献：

［１］赵以蕙．矿井通风与空气调节［Ｍ］．徐州：中国矿业大学

出版社．１９９０．

［２］小林清志．工程热力学［Ｍ］．刘吉萱，译．北京：水利电力

》

ｇ

岔

出版社。１９８３．

吾

司

［３］施妙根，顾丽珍．科学和工程计算基础［Ｍ］．北京：清华大

学出版社，１９９９．

（责任编辑：吕晋英）

△ｔ／℃

图３通风参数波动曲线

（上接第６３页）

同，最置苎竺要霪望耋主要弩燃：、。世＋，＋啦。参考文献：

响、取样测定的偏差、破坏模式和计算方法选取的不

２）确定边坡稳定安全系数的各种计算方法都

’７一”“

是基于一定的假定条件得出的，工程技术人员应结

安全系数在大多数情况下较稳定。

［１］陈祖煜．土质边坡稳定分析——原理。方法。程序［Ｍ］．北

龛≮纛兰翌嚣竺髫兰詈２曼象竺翟耄鉴戋耋篓件，采取动态的思维，选用最适当的计算方法进行综

合分析，科学有效地确定露天矿边坡的最佳许用安全系数。

３）通过实际操作表明，ＢｉｓｈｏｐＧＳ法计算得到的

・６６。

㈨裹拦耄耄銮妻袅雾羞妥蔽因素分析Ⅲ．露天采煤

［３］苫辜：影响乏反稳定的因素分析［Ｊ］．山西水利，删（６）：

６３—６５．

Ｍ１姜粟：蒜（：品五．～“”“。尔＂川ｕ卜埽“小”。

（责任编辑：卫蓉）

万方数据　

基于极限平衡理论的边坡稳定评价方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

张磊， 舒继森， 彭竹， 彭洪阁， 陈树召

中国矿业大学,矿业工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐州,221008

矿业安全与环保

MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION2008,35(6)2次

参考文献(3条)

1.陈祖煜 土质边坡稳定分析--原理@方法@程序 20032.张金锁 影响露天煤矿边坡稳定因素分析 1998(02)

3.田华 影响边坡稳定的因素分析[期刊论文]-山西水利 2004(06)

本文读者也读过(10条)

1. 王毅 土质边坡稳定性研究方法及发展趋势初探[期刊论文]-山西建筑2008,34(16)2. 袁轩 极限平衡理论在土坝边坡稳定分析中的运用和改进[学位论文]2006

3. 谭桔红.晏鄂川.张志波 岩质边坡锚固力求解的块体极限平衡理论改进[会议论文]-20044. 邓俊晔 边坡极限平衡有限元稳定分析的Dijkstra算法的理论及应用[学位论文]2006

5. 梁利喜.许强.刘向君.Liang Lixi.Xu Qiang.Liu Xiangjun 基于极限平衡理论定量评价井壁稳定性[期刊论文]-石油钻探技术2006,34(2)

6. 林熠钿 基于极限平衡分析的圆形浅基础地基极限承载力的理论解[学位论文]2010

7. 王奎华.吴文兵.叶良.高妍.WANG Kui-hua.WU Wen-bing.YE Liang.GAO Yan 基于极限平衡理论的楔形桩承载力计算方法[期刊论文]-建筑科学与工程学报2009,26(4)

8. 张飞.周连春.杨夺.曹华.孙博.田素丽.ZHANG Fei.ZHOU Lian-chun.YANG Duo.CAO Hua.SUN Bo.TIAN Su-li 极限平衡理论在煤矿瓦斯抽放中的应用[期刊论文]-煤矿机电2011(1)

9. 邹广电.魏汝龙 土坡稳定分析普遍极限平衡法数值解的理论及方法研究[会议论文]-200510. 卢萌盟.曾宪桃 边坡稳定的三维极限平衡分析法及工程应用[期刊论文]-四川建筑2004,24(5)

引证文献(2条)

1.郝文玉.才庆祥.张磊.彭竹 FLAC在大型露天煤矿人工高大边坡稳定性分析中的应用研究[期刊论文]-煤炭工程2010(11)

2.刘红丹.毛朝亮.关永平 边坡稳定性分析方法及数值模拟[期刊论文]-水利与建筑工程学报 2010(3)

本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kyaqyhb200806022.aspx

２００８年１２月

矿业安全与环保

第３５卷第６期

阗凰橱崤

基于极限平衡理论的边坡稳定评价方法

张

磊，舒继森，彭

竹，彭洪阁，陈树召

（１．中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州２２１００８；２．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州２２１００８）

摘要：综合分析了影响露天矿边坡稳定性的主要因素，通过对３种基于极限平衡理论（Ｌｉｍｉｔ—Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ）的边坡稳定分析软件在岩土质边坡稳定性分析中的实际操作，表明用ＢｉｓｈｏｐＧＳ法计算得到的安全系数在大多数情况下较稳定。工程技术人员应结合矿情，科学有效地确定露天矿边坡的最佳许用安全系数。

关键词：露天矿；边坡稳定；极限平衡理论；安全系数中图分类号：ＴＤｌ６４＋．１

文献标识码：Ａ

文章编号：１００８—４４９５【２００８）０６—００６２—０２１．３爆破震动和地震

爆破或地震能造成露天矿边帮及其深部较大规模的震动破坏。爆破的破坏来源于爆破瞬间产生的巨大破坏力，爆破震动沿裂隙结构面进行大气扩张，致使边帮岩土体的整体物理力学指标降低，还可能扩张延展，产生一系列大小不一的裂缝，进而贯通地下水，造成水对边坡岩体的入侵；地震作用产生水平地震附加力，当其作用方向不利时，边坡的下滑力增大，滑动面的抗滑力减小。另外，在地震作用下，岩土中的孔隙水压力增加和岩土体强度降低，均能对边坡的稳定性产生不利影响。１．４其他诱发因素

除了以上影响因素之外，边坡的形状，包括边坡高度和边坡角、水平和垂直断面形状，以及人类的工程活动，如井工开采、坡脚开挖等对边坡的稳定状态也会产生一定的影响，当地的气候特征、地表地形及构造运动也是在边坡稳定分析中需要考虑的因素。

边坡稳定在露天矿日常生产中是不可回避的重大工程问题。我同露天煤矿大多为近水平煤层埋藏，具备设立高陡边坡进行陡帮开采的优越条件，在保证安全的前提下，应尽量减少剥离量，降低开采成本。为确保设立高陡边坡进行露天开采的安全性和有效性，势必对边坡及其周围岩体进行稳定性评价。

ｌ露天矿边坡稳定性影响因素ｕＪ

１．１岩体结构特征

边坡破坏失稳往往是沿岩体的结构面发生的。长期的构造运动在沉积岩、岩浆岩和变质岩形成后对其施加ｒ巨大的地质改造作用，促使其变形，并最终在岩体中形成了各种其有一定产状、规模、形态及特征的地质结构面，其成为影响边坡稳定的关键所在．直接制约着边坡岩体变形、破坏的发生和发展方向及过程，是导致边坡失稳的重要内因。断层、软弱夹层、岩层面、节理、片理、破碎风化带及其他碎裂和散裂结构都是直接影响露天矿边坡稳定的不利因素。１．２地表水和地下水

“十滑九水”虽属夸张，但水的确是造成露天矿边坡失稳的另一个主要的诱发因素。基于边坡所处的特殊环境、岩土体结构的不均匀性和地下水的动态分布特征及季节性的富水和贫水等影响因素的变化，地表水和地下水在时间和窄问上都具有极大的多变性，并可能发生急剧变化，有时甚至能够成为促使边坡破坏失稳的决定因素。

２露天矿边坡稳定性分析方法

２．１稳定性计算方法

边坡稳定性分析的目的是确定已有边坡的稳定

情况以决定是否采取加固措施——“校核”，或根据稳定性要求确定边坡的几何参数——设计。边坡稳

定性分析的方法主要包括刚体极限平衡法、有限元法、概率法等。由于这些方法基于不同的假定条件，在某些情况下，对于同一边坡用不同方法分析，得到的安全系数相差较大。其中，基于极限平衡理论的各种简化计算方法在工程实际中得到了广泛运用ｋ】。２．２基于极限平衡理论的边坡稳定分析方法

地质和大地勘探工作者在近几十年来提出了许

收稿日期：２００８—０７一ｌＩ；２００８—０９—１７修回作者简介：张

磊（１９８２＿），男，山东泰安人，硕士研究

生。主要研究方向为露天采矿、边坡稳定、资源开发与规划。

．６２・

万方数据　

２００８年１２月

矿业安全与鲸保

第３５卷第６期

多边坡稳定分析方法，广泛运用于滑坡和塌方调杳、设计合理边坡角和评估边坡治理措施。笔者实际操俊了３穗基于极限平衡理论的边坡稳定分析方法，其由美国地旗调查局（Ｕｎｉｔｅｄ

ＳｔａｔｅｓＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ

Ｓｕｒｖｅｙ，缩写为ＵＳＧＳ）研究开发，对应的分析程序在ＵＳＧＳ的地质调凌和大地勘探工作中得到有效运用。此类程序是在Ｃ语言的基础上开发设计的，包括ＦｅｌｌｅｎｉｕｓＧＳ、ＢｉｓｈｏｐＧＳ和ＪａｎｂｕＧＳ等。在瑟毒慕于极限平衡理论的方法中，前人均做了一系列理想化的假定，如将滑体视为刚体，不考虑其变形，只考虑其沿滑面的位移，近似按照剪切破坏处理，即遵循摩尔

一库伦准剩等。借助于这些假定，程序中将澄体或

潜在滑移体进一步细化为ｌ组垂盏的分条（觅豳１），分条中的每一个典型单元（Ｔｙｐｉｃａｌｓｌｉｃｅ）在静态上均处于力学平衡状态，单元组上部为地表（Ｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅ），下部为滑移蘧（Ｓｌｉｐｓｕｒｆａｃｅ）。除了引进应力一瘟变关系戳外，在边坡稳定分析孛还考虑了分条层间应力分布的影响，从而提高了解决问题的精度（见图２）。图２中Ｄ为边坡表面下滑移面的离度，，为作用在边坡上的荷载，如人工建筑物的压力，层，ｒ菇滑俸内力，当坡顼及坡蘧上作耀外载綮时，瀚体走力的合力为零，其中Ｅ不应为挝力，即应指向分条闯的接触面，其作用点也应满足所在分条的力矩平衡。

圈ｌ对典型边坡淆移体的垂直捌分

８ｘ

艿ｘ

图２典型滑移体单元受力分析简图

笔者以ＢｉｓｈｏｐＧＳ为铡简要滋明该类软彳簪的王作流程。程序运行后首先在人机对话界面建立文件导入和导出路径，再将编辑好的Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ工作表或

万　

方数据ＷｏｒｄＰａｄ遵循固定格式导人程序（见图３），数据导入

后运行Ｆｉｇｕｒｅ命令进行计算，实例中笔者共建立了

１２个节点《Ｎｏｄｅ），分别命名为Ｎｏｄｅｌ－－Ｎｏｄｅｌ２，各节

点的平面位置坐标均保存在工作表中，便于错误校对和更改数值后进行多次重复计算。此外，还建立了２个软弱夹层（Ｃｏｎｔａｃｔ），分别命名为Ｃｏｎｔａｃｔｌ和Ｃｏｎｔａｃｔ２，计算长度单位为米，运行后的计算结果以ｄａｔ格式显示在图碡。经过计算，该饲翡许矮安全系数Ｆ。为１．１３。

图３运行ＢｉｓｈｏｐＧＳ程序所需的源文件——

Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ

Ｅｘｃｅｌ工作表

２５

童２０

艚１５

州

删１０

蚺Ｉ

ＯｌＯ２０３０４０

水平距离／ｍ

图４

ＢｉｓｈｏｐＧＳ程序逡行示例

针对岩土质边坡计算的经验表镶，３种方法中，

瘸瑞典法（ＦｅｌｌｅｎｉｕｓＧＳ）计算褥刘的安全系数沈溺冀他方法计算得到的安全系数小，用ＢｉｓｈｏｐＧＳ法计算得到的安全系数在大多数情况下较稳定。

３结语

１）影响边坡稳定的诸因素如地质结构露、岩层面、断层、节理和水位线分布等，随时间和空间的变

异造成了边坡治理工作的不确定性和不可控性，由戴造成的后果是边坡的失稳往往渐进发展，尤其对于嚣天矿这类的入工高陡边坡，其稳定状态持续的时间长短不一，有的甚至町达数年之久【３ｊ。其失稳过程有的由渐进转变为渐息过程，也可能经过一段时间的间歇后，又霞新转变为活动边坡，即边坡稳定始终处于一种动态的平衡，经避入为缓定之聪计算出来的稳定参数，即使是相当精准的，也未磐能反映该边坡当前的实际稳定情况；考虑到各个因素的影

（下转第６６页）

・６３・

２００８年１２月

衰１通风参数观测数据表

矿业安全与环保

第３５卷第６期

由图３及式（９）、式（１２）分析，可用线性模型［３］

拟合△日一△Ｉ，△Ｑ一△￡曲线。

对于△日一△￡，令Ａｎ（Ａｔ）＝ａＡｔ

式中口为待定参数。由表２数据不难求出口的加权平均值为１．４ｌ。

对于△Ｑ一△ｔ，令ＡＱ（Ａｔ）＝卢△ｔ

式中ｐ为待定参数。由表２数据不难求出卢的加权平均值为Ｏ．０５。

４结束语

气候变化会引起矿井通风参数的波动。在其他条件稳定的前提下，其波动的幅度主要与气温有关。对于已经形成的矿井通风系统而言，矿井昼夜间的动态风阻变化较小，通风参数随昼夜气候波动的幅度主要与环境温度的波动幅度及进风段垂深（含进、回风井口高差）有关，即环境温度波动幅度越大，通

图２通风参数随温度变化曲线

３．２

风系统的负压、风量波动幅度越大；环境温度波动幅度相同，进风段垂深（含进、回风井口高差）大的系统，其通风参数波动幅度大。就气候变化导致通风参数波动而言，针对具有一定分辨率的瓦斯检测仪器，这些波动有时不足以被检出；机械通风强度大的矿井通风系统，气候变化导致的通风参数波动相对较小，通风系统相对稳定。

观测数据的拟合

为便于分析，将表ｌ的数据以昼夜不同观测时

间为基础进行加权平均，并循环求出相邻数据的差，即Ａｔ，ＡＨ，，ＸＱ，见表２，其关系曲线见图３。

表２加权后通风参数及其波动值

参考文献：

［１］赵以蕙．矿井通风与空气调节［Ｍ］．徐州：中国矿业大学

出版社．１９９０．

［２］小林清志．工程热力学［Ｍ］．刘吉萱，译．北京：水利电力

》

ｇ

岔

出版社。１９８３．

吾

司

［３］施妙根，顾丽珍．科学和工程计算基础［Ｍ］．北京：清华大

学出版社，１９９９．

（责任编辑：吕晋英）

△ｔ／℃

图３通风参数波动曲线

（上接第６３页）

同，最置苎竺要霪望耋主要弩燃：、。世＋，＋啦。参考文献：

响、取样测定的偏差、破坏模式和计算方法选取的不

２）确定边坡稳定安全系数的各种计算方法都

’７一”“

是基于一定的假定条件得出的，工程技术人员应结

安全系数在大多数情况下较稳定。

［１］陈祖煜．土质边坡稳定分析——原理。方法。程序［Ｍ］．北

龛≮纛兰翌嚣竺髫兰詈２曼象竺翟耄鉴戋耋篓件，采取动态的思维，选用最适当的计算方法进行综

合分析，科学有效地确定露天矿边坡的最佳许用安全系数。

３）通过实际操作表明，ＢｉｓｈｏｐＧＳ法计算得到的

・６６。

㈨裹拦耄耄銮妻袅雾羞妥蔽因素分析Ⅲ．露天采煤

［３］苫辜：影响乏反稳定的因素分析［Ｊ］．山西水利，删（６）：

６３—６５．

Ｍ１姜粟：蒜（：品五．～“”“。尔＂川ｕ卜埽“小”。

（责任编辑：卫蓉）

万方数据　

基于极限平衡理论的边坡稳定评价方法

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

张磊， 舒继森， 彭竹， 彭洪阁， 陈树召

中国矿业大学,矿业工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏,徐州,221008

矿业安全与环保

MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION2008,35(6)2次

参考文献(3条)

1.陈祖煜 土质边坡稳定分析--原理@方法@程序 20032.张金锁 影响露天煤矿边坡稳定因素分析 1998(02)

3.田华 影响边坡稳定的因素分析[期刊论文]-山西水利 2004(06)

本文读者也读过(10条)

1. 王毅 土质边坡稳定性研究方法及发展趋势初探[期刊论文]-山西建筑2008,34(16)2. 袁轩 极限平衡理论在土坝边坡稳定分析中的运用和改进[学位论文]2006

3. 谭桔红.晏鄂川.张志波 岩质边坡锚固力求解的块体极限平衡理论改进[会议论文]-20044. 邓俊晔 边坡极限平衡有限元稳定分析的Dijkstra算法的理论及应用[学位论文]2006

5. 梁利喜.许强.刘向君.Liang Lixi.Xu Qiang.Liu Xiangjun 基于极限平衡理论定量评价井壁稳定性[期刊论文]-石油钻探技术2006,34(2)

6. 林熠钿 基于极限平衡分析的圆形浅基础地基极限承载力的理论解[学位论文]2010

7. 王奎华.吴文兵.叶良.高妍.WANG Kui-hua.WU Wen-bing.YE Liang.GAO Yan 基于极限平衡理论的楔形桩承载力计算方法[期刊论文]-建筑科学与工程学报2009,26(4)

8. 张飞.周连春.杨夺.曹华.孙博.田素丽.ZHANG Fei.ZHOU Lian-chun.YANG Duo.CAO Hua.SUN Bo.TIAN Su-li 极限平衡理论在煤矿瓦斯抽放中的应用[期刊论文]-煤矿机电2011(1)

9. 邹广电.魏汝龙 土坡稳定分析普遍极限平衡法数值解的理论及方法研究[会议论文]-200510. 卢萌盟.曾宪桃 边坡稳定的三维极限平衡分析法及工程应用[期刊论文]-四川建筑2004,24(5)

引证文献(2条)

1.郝文玉.才庆祥.张磊.彭竹 FLAC在大型露天煤矿人工高大边坡稳定性分析中的应用研究[期刊论文]-煤炭工程2010(11)

2.刘红丹.毛朝亮.关永平 边坡稳定性分析方法及数值模拟[期刊论文]-水利与建筑工程学报 2010(3)

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