滲流作用下露天礦邊坡動態穩定性及控制技術：撫順西露天礦北幫邊坡為例（簡體書）

《滲流作用下露天礦邊坡動態穩定性及控制技術》系統總結作者在撫順西露天礦北幫邊坡穩定性研究方面的科研成果和工程實踐。書中結合我國露天煤礦邊坡穩定性研究的現狀和發展趨勢，以撫順西露天礦北幫邊坡穩定性工程實踐為例，系統揭示了降雨滲流下露天礦邊坡蠕動變形發展規律，建立了蠕動邊坡穩定性動態控制技術體系，提出了“根據弱層的蠕變特性掌握動態變形發展規律、疏干排水控制雨季水壓動態變化減緩加速變形、以采礦方案的調整和內排跟進為主并適當的加固措施為輔的”動態控制技術方法進行邊坡穩定性動態評價，同時介紹了治理工程及效果。
《滲流作用下露天礦邊坡動態穩定性及控制技術》可供地質、水利、交通、采礦、國防等從事巖土工程的生產、科研人員參考，亦可作為高等院校工程地質、水利工程、采礦工程、巖土工程等專業研究生的教學參考書。

楊天鴻，1968年11月28日出生，1991年畢業于中國礦業大學水文地質專業，獲學士學位；1998年畢業于原煤炭科學研究總院，獲碩士學位；2001年畢業于東北大學工程力學，獲博士學位。現為東北大學教授，博士生導師，工程力學省重點學科帶頭人，采礦工程研究所副所長，采礦國家重點學科省重點實驗室副主任。獲得遼寧省青年科技獎和巖石力學與工程學會青年科技獎，教育部第二批新世紀優秀人才支持計劃獲得者，“百千萬人才工程”國家級人選，國務院政府特殊津貼獲得者。國際巖石力學學會中國國家小組成員，中國巖石力學與工程學會理事，巖石力學與工程學會東北分會副理事長，巖石力學與工程學會地下工程分會常務理事。曾赴香港大學、西澳大學訪問交流。
主要研究領域為礦山采動巖體穩定性及滲流力學機理及工程應用，理論研究以研究巖體滲流一損傷耦合機理及數值模型為主；在工程實踐與應用方面，負責多項有關邊坡、地下采空區圍巖穩定性科研項目。主持國家自然科學基金3項，國家自然科學基金重大項目子課題等科研項目20余項，作為主要完成人獲得國家科技進步二等獎1項，省部級科技進步一等獎1項，省部級自然科學二等獎2項，省部級科技進步二等獎7項，省部級教學成果一等獎1項。在《力學學報》、《巖石力學與工程學報》等國內外核心期刊發表論文140余篇，其中被SCI檢索16篇，ISTP檢索21篇，EI檢索75篇；出版專著3部。
芮勇勤，1962年8月出生，博士后，教授。1985年畢業于中國礦業大學采礦工程系，獲學士學位；畢業后分配到原煤炭科學研究總院撫順分院，從事露天礦邊坡工程、采礦工程研究工作。1993年攻讀原煤炭科學研究總院碩士學位，1995年攻讀中國礦業大學博士學位（碩博連讀），1996年任采礦工程研究所副所長，碩士研究生指導教師，兼任撫順市地質學會副理事長。十幾年來，共參加國家攻關、部基金項目、部重點項目等科研課題24項，其中獲國家、部級科技進步獎5項，發表論文90多篇，1994年榮獲煤炭部第三屆青年科技獎，1998年被選為國家“百千萬人才工程”煤炭系統專業技術拔尖人才。曾于2001年赴香港大學進行科技合作研究。
申力，1969年出生，1991年畢業于成都地質學院應用數學系數學地質專業，原煤炭科學研究總院撫順分院二級首席專家，研究員，中國巖石力學與工程學會東北分會第四屆理事會理事。2004年獲中國煤炭學會青年科學技術獎。主持或參與完成科研課題17項。主要研究成果：“滑坡災害預測預報系統”項目專題負責人，獲1997年部級科技進步二等獎。“撫順礦務局西露天礦西區內部排土與邊坡穩定的關系”項目專題負責人，1995年獲部級科技進步二等獎。參與國土資源部項目“撫順西露天礦閉坑前后環境地質災害勘察與防治對策”，該項目2001年通過國土資源部組織的鑒定，研究成果為國內首創；科技部社會公益研究專項資金項目“露天礦閉坑前后環境災害預測與防治技術研究”及“典型礦業城市環境地質災害監測與防治對策”，研究成果總體達到國際先進、國內領先水平。

第1章 露天礦邊坡穩定性研究評述
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現狀及分析
1.2.1 邊坡穩定性分析方法研究現狀
1.2.2 邊坡監測研究現狀
1.2.3 邊坡失穩預測預報研究現狀
1.2.4 露天礦邊坡巖體力學參數反演及動態分析
1.2.5 露天礦邊坡工程的特點和研究發展趨勢
1.3 露天煤礦邊坡動態穩定評價及控制內容
1.3.1 弱層的蠕變特性的時間效應
1.3.2 水壓動態作用
1.3.3 采礦生產的動態發展過程
1.3.4 露天煤礦邊坡動態穩定性控制技術
1.4 本書主要研究內容
參考文獻

第2章 撫順西露天礦蠕動邊坡變形特征
2.1 撫順西露天礦采礦、地質條件
2.1.1 基本概況
2.1.2 礦區地質條件
2.1.3 采礦工程條件
2.1.4 工程地質災害特征
2.2 撫順西露天礦水文地質條件
2.2.1 礦區水文地質條件
2.2.2 邊坡水文地質模型
2.3 礦區防排水系統及水文地質測試
2.3.1 礦區防排水系統
2.3.2 北幫邊坡疏干放水現場測試
2.4 撫順西露天礦北幫西區蠕動邊坡變形特征及破壞機理
2.4.1 邊坡蠕動變形發展歷程
2.4.2 蠕動邊坡變形規律
2.4.3 “傾倒滑移”變形及破壞機理
2.5 “傾倒滑移”力學模型及穩定性分析方法
2.5.1 “傾倒滑移”力學模型
2.5.2 “傾倒滑移”穩定性分析方法
參考文獻

第3章 軟弱夾層蠕變力學特性及動態演化機理
3.1 軟弱夾層蠕變規律的研究方法
3.2 軟弱夾層流變實驗方法及主要方程
3.3 撫順西露天礦褐色軟弱夾層流變特性試驗
3.3.1 流變試驗結果
3.3.2 正應力-剪應力關系方程
3.3.3 剪切模量的時間效應
3.3.4 軟弱夾層的流變方程
3.4 軟弱夾層長期強度
3.4.1 蠕變方程
3.4.2 加速破壞極限應變量
3.4.3 長期強度基本方程
參考文獻

第4章 邊坡巖體滲透特性及水壓分布特征
4.1 露天礦邊坡巖體滲流特性
4.1.1 巖石(巖體)的結構及介質分類
4.1.2 巖石(巖體)的滲流特性
4.1.3 露天礦邊坡巖體結構特征及滲流方式
4.1.4 影響露天邊坡滲流排水的因素
4.2 邊坡巖體水壓分布特征
4.2.1 水對巖體力學性質的影響
4.2.2 巖體空隙水壓作用原理
4.2.3 水壓力對巖體破壞的影響
4.2.4 露天礦邊坡水壓作用方式和分布特征
4.3 邊坡巖體結構面滲透特性分析方法
4.3.1 結構面幾何參數及概率模型
4.3.2 結構面網絡模擬
4.3.3 巖體滲透張量計算
4.4 邊坡巖體滲流模型及數值計算
4.4.1 滲流模型介紹及選擇
4.4.2 邊界單元法計算原理
4.4.3 邊坡疏干排水問題模擬計算
4.5 邊坡巖體水壓和滲透特性現場測試
4.5.1 鉆孔不同深度巖體水壓和滲透性工程試驗
4.5.2 疏干排水動態過程現場測試
4.5.3 巖體結構面現場測試
4.5.4 結構面滲透張量計算
參考文獻

第5章 邊坡巖體疏干排水機理及控制技術
5.1 巖體滲流排水機理數值模擬
5.1.1 研究現狀
5.1.2 邊坡排水工程滲流機理模擬
5.1.3 水平放水孔滲流排機理分析
5.1.4 疏干巷道滲流排機理分析
5.1.5 孔徑(斷面尺寸)、間距對排水效果的影響
5.1.6 滲流模擬計算中的關鍵問題
5.2 巖體滲流排水控制技術原理
5.2.1 國外高爾德公司疏干排水方案存在問題
5.2.2 邊坡排水優化設計原理
5.2.3 設計原則
5.2.4 確定邊坡排水優化方案技術途徑
5.3 撫順西露天礦北幫西區邊坡疏干工程實踐
5.3.1 邊坡滲流模型及排水數值模擬
5.3.2 排水方案設計
5.3.3 疏干排水實測效果分析
參考文獻

第6章 蠕動邊坡穩定性分析方法及動態控制技術
6.1 蠕動邊坡穩定性分析方法
6.1.1 基于極限應變量的邊坡穩定性分析原理
6.1.2 基于變形數據的動態穩定性系數
6.2 蠕動邊坡動態穩定性分析結果
6.2.1 邊坡動態控制基本原理
6.2.2 依據弱層流變特性
6.2.3 控制水壓變化
6.2.4 內排、采礦工程協調
6.2.5 抗滑控制措施
6.3 露天礦邊坡主要加固方法
g.3.1 抗滑樁
6.3.2 錨桿(索)
6.3.3 排水
6.3.4 松動爆破
6.3.5 擋墻
6.3.6 注漿法
6.3.7 削坡減重和壓坡腳
參考文獻

第7章 撫順西露天礦北幫西區治理工程實踐
7.1 北幫邊坡動態控制設計整體思路
7.2 工程布置方案
7.2.1 綠色泥巖邊坡抗滑樁工程
7.2.2 西區5個水平疏干減壓工程
7.2.3 調整采礦工程與內排土工程
7.3 實施效果模擬分析
7.3.1 計算模型
7.3.2 邊坡整治措施變形數值模擬預測
7.4 監測結果分析
7.4.1 治理工程實施過程
7.4.2 變形監測結果初步分析
7.5 小結
參考文獻

第8章 結論和展望
8.1 結論
8.2 展望
作者簡介