0 引 言

长期以来，对于露天矿沿帮排土场边坡的稳定性问题研究相对较少[1]。相对于单纯的排土场边坡或端帮边坡，沿帮排土场边坡稳定性评价的难点在于持续的开挖导致边坡岩土体力学参数处于动态变化过程之中。同时，大气降雨、冻融循环等因素加剧了这一情况，而传统的露天矿边坡稳定性评价方法并不能很好解决这一问题，为确实掌握端帮开挖过程中沿帮排土场边坡稳定状态，有必要针对这一问题开展深入研究。

传统的露天矿边坡稳定性管理模式属于静态管理，不能考虑边坡岩土体力学参数的持续弱化和边坡稳定性始终处于动态变化过程之中。如《煤矿安全规程》[2]仅规定“工作帮边坡在邻近最终设计的边坡之前，必须对其进行稳定性分析和评价”，“露天煤矿的长远和年度采矿工程设计，必须进行边坡稳定性验算”。对于不受较明显动态因素影响的边坡，从经济和技术方面考虑，静态管理方法的使用有其合理性。然而，对于露天矿沿帮排土场边坡，工作帮开挖这一剧烈的工程活动使边坡稳定性始终处于动态变化过程中，对于这一类边坡的稳定性评价，显然必须考虑稳定性的动态变化。

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目前，我国绝大多数露天煤矿都建立了边坡变形监测系统[3-5]。边坡变形监不仅可以根据经验设定警戒值来定判断边坡的稳定状态，也可以通过位移反分析等手段对边坡稳定性开展定量评价，为边坡安全管理提供重要依据。特别是边坡变形监测具有动态特点，可以获取边坡不同时期的长期监测数据，对于露天矿沿帮排土场边坡这样的长期受动态因素影响的边坡，通过建立边坡变形监测系统，确定合理的边坡稳定性评价方法，可以及时正确掌握边坡的稳定状态。

以边坡变形监测为核心建立基于位移监测信息的露天矿沿帮排土场边坡稳定性评价方法，并以黑岱沟露天矿首采区南端帮边坡为例，对相关结论和方法进行验证。

1 工程概况及稳定性影响因素分析

1.1 工程概况

［2］煤矿安全规程（2016年修订版）［M］．北京：中国法制出版社，2016．

  

图1 黑岱沟露天矿首采区南端帮监测点布置图

［1］张忠超.端帮开挖影响下沿帮排土场边坡稳定性研究［D］.北京：煤炭科学研究总院，2017.

1.2 工程地质条件分析

用水效率标识 用水效率标识是加贴在用水器具上的一种信息标签，是市场经济条件下引导消费者选择效率更高产品的制度安排。

参考文献：

1.3 稳定性影响因素

影响边坡稳定性的因素主要包括大气降雨、冻融循环、端帮开挖等[6]，它们的作用机制都在于破坏了具备变形破坏孕育条件的原坡体的力学平衡。

本文考虑了无线传感器网络中未知目标和传感器之间有相对移动的目标定位问题,提出了一种基于TDOA/FDOA的增强半正定松弛方法来估计移动未知目标的位置和速度。在现有半正定规划问题中挖掘了松弛后的半正定规划问题中优化变量之间的内在联系,并将这些联系形成合理的凸约束,文中理论证明了这些约束是合理,能有效收紧现有半正定规划问题,使得估计的未知目标的位置和速度精度进一步提高。仿真结果和统计满足秩为1的条件的解的个数均验证了这些凸约束条件的合理性,说明本文提出的增强半正定松弛方法有最好的性能。

1）降雨。大气降雨是最常出现也是最普遍的一种边坡变形破坏触发因素。我国大型露天煤矿主要分布在黄土高原地区和西北内陆盆地，属大陆性气候，少雨，但雨量集中在夏季，大气降雨是影响露天矿排土场边坡稳定性的主要因素之一。黑岱沟露天矿阴湾排土场2013年即建立边坡变形监测系统，选取监测点，分析其多年监测数据，结合当地月平均降雨量统计资料发现降雨与边坡变形具有极好的相关性[7-8]。

2）冻融循环。冻融循环作为一种强风化作用，能够通过改变边坡岩土体的结构性进而影响边坡岩土体的物理力学性质。我国大型露天矿大多处于地处季节性冰冻区，春季和初冬存在较长时间的冻融循环情况，因此研究露天矿沿帮排土场边坡稳定性问题，冻融循环对边坡岩土体力学参数的劣化是必须考虑的因素之一。

α-苦瓜素通过LRP1受体介导的JNK信号通路诱导肝细胞L02早期凋亡的机制研究 …………………… 邓念华等（23）：3203

3）端帮开挖。边坡开挖是露天矿最普遍的开采活动。边坡开挖极易引发露天矿边坡变形破坏，近年来，露天矿边坡向高、陡等方向发展，更是加剧了这一问题，全国各露天矿区在矿山开采过程中此类事件时常发生。对于露天矿沿帮排土场边坡，边坡开挖过程中可能因为以下2个原因导致边坡失稳破坏。①是设计参数的不合理，因为排土场的堆排，现状边坡与设计时完全不同，若按照设计参数开挖极易因为对地质条件和地层特性认识的不足，造成不合理开挖，从而引发边坡失稳滑坡。②是矿山在未完全掌握边坡稳定性的情况下，为最大限度回收资源而造成的的边坡超挖，最终导致边坡失稳滑坡。

此外，矿山开采的爆破、运输等活动也会造成边坡的变形甚至破坏，对边坡稳定性造成不利影响。

2 变形监测数据初步分析

平面累积位移-时间曲线如图2、垂向累积位移-时间曲线如图3所示。其中X方向为测线方向，指向开挖方向为正方向，Z方向为竖直方向，边坡发生沉降变形时Z方向位移为正，发生抬升变形时Z方向位移为负。考虑生产运输的实际情况，先期建设7 个监测点，分别为 1-1、1-2、1-3、2-1、2-1、3-1、3-2。监测结果显示，边坡中上部各点的平面变形大于下部各点；上部监测点（1-3）竖直方向表现为沉降变形，下部各点表现为抬升变形。监测结果表明边坡坡失稳破坏模式符合数值模拟分析结果，呈现为圆弧形破坏模式。

由于神经网络算法具有强大的非线性映射能力，合适的神经网络结构能够模拟几乎所有的非线性关系。在不需要事先设定数据之间的函数表达式类型的情况下，能够模拟数据之间的非线性映射函数关系。在人工神经网络的实际应用中，80%～90%的人工神经网络模型采用BP网络。因此，采用BP神经网络来建立边坡位移与强度折减系数之间的关系，边坡稳定性计算流程如图4所示。

  

图2 平面累积位移-时间曲线

  

图3 垂向累积位移-时间曲线

3 基于位移监测信息的边坡稳定性分析

3.1 分析方法

边坡稳定性问题，可以通过有限元方法得到不同折减系数对应的边坡位移值[9]。然而，要直接通过边坡位移值计算边坡安全系数（强度折减系数）是相当困难的。一方面由于强度折减系数和边坡位移值之间没有明确的函数表达式，另一方面在求解强度系数时，首先要求解结构的总体刚度矩阵，然后反算土体的本构矩阵，最后得到折减系数，可想而知，计算过程将是非常复杂的，并且在求解过程中存在非线性，很难保证最终计算结果的收敛和解的稳定。

作为一项金融政策，金融开放自然而然的与金融发展水平相联系，根据前文对金融开放与金融发展相关研究的梳理，其影响方向存在一定不确定性：金融开放政策对本国金融部门发展既存在溢出效应，还可能带来替代效应。前一部分实证分析说明不同金融发展水平下金融开放政策影响经济增长的作用机制，依据模型设定，通过验证金融开放与金融发展的关系我们可以进一步确定金融发展是金融开放与经济增长的影响渠道，从而完整地验证金融发展的中介效应。对此，我们依据模型(4)进行回归分析，考察金融开放对一国金融发展的影响。相关结果见表6。

2008—2009年，正值全球金融危机爆发之际，同时也是忠仁公司爬坡过坎的关键时期。姜友善遇到公司成立以来最大的困难，拿不出现钱来进货。按照中阿公司的规定是不允许赊销的，但因为合作多年且看好姜友善的为人和能力，公司还是破例为他发货，并积极调动各方资源，帮助他顺利地度过了难关。此后，凭借过人的营销天赋和中阿公司的大力支持，姜友善逐渐成长为舒兰地区最有实力代理商之一。

1）地形地貌。研究区位于鄂尔多斯高原东北部、东临黄河，地表覆盖有厚层第四系黄土。目前，黑岱沟露天矿上部二次剥离岩石台阶陆续到界，伴随哈尔乌素露天矿开挖与排土场堆载，黑岱沟露天矿首采区南端帮边坡除极少数地点为原状地貌外，其余部分均为矿山排弃物料覆盖。

  

图4 边坡稳定性计算流程

3.2 边坡稳定性动态评价

通过室内试验和现场勘查获得边坡岩土体力学参数见表1所示。

 

表1 边坡岩土体力学参数

  

地层岩性弹模/GPa泊松比黏聚力/kPa摩擦角/（°）密度/（g·m-3）排弃物料砂岩煤泥岩0.008 6 21.30 2.30 8.75 0.42 0.20 0.23 0.22 19.3 125.0 210.0 65.0 29.03 30.00 38.00 27.00 1.84 2.23 1.40 2.44

根据开挖情况建立计算模型，将边坡水平方向变形数据按图4计算流程输入训练好的神经网络，即能得到边坡在开挖过程中的强度折减系数变化情况，边坡岩土体力学位移反分析结果如表2所示。由表2可以看出，在端帮开挖影响下沿帮排土场边坡稳定性逐渐减低，但边坡始终处于稳定状态。

 

表2 边坡岩土体力学位移反分析结果

  

剖面 监测日期 Fs SCQ-1 2017-1-27 2017-2-26 2.17 1.86 SCQ-2 2017-1-27 2017-2-26 1.68 1.43 SCQ-3 2017-1-27 2017-2-26 2.04 1.95

4 结语

基于露天矿沿帮排土场边坡稳定性问题开展了以下工作：①提出针对这一类边坡应该开展边坡稳定性的动态评价；②采用BP神经网络算法建立了边坡位移与强度折减系数之间的关系，通过边坡位移监测信息实现了边坡稳定性动态评价。以黑岱沟露天矿首采区南端帮开挖为例，分析了开挖过程中作为其沿帮排土场边坡的哈尔乌素露天矿内、外排土场边坡稳定性。

2）地层岩性。地层由老至新依次为奥陶系下统亮甲山组（O2l）、石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t）、二迭系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、二迭系上统上石盒子组（P2s）、新近系上新统（N2）、第四系上更新统马兰组（Q3m）和第四系全新统（Q4）。

黑岱沟露天矿首采区南端帮边坡稳定性十分重要，一旦边坡失稳破坏将严重威胁工作面人员和设备安全。为及时掌握边坡稳定性情况，设计并建立地表GPS监测系统进行边坡变形监测，共设置3条测线，每条测线布置3个GPS监测点。

1．一般资料：收集1991年至2010年间聊城市人民医院收治的AP患者的临床资料，按照2013年中国胰腺炎诊治指南制定的AP诊断标准[1]重新核实，经过筛选共1 133例进入本研究。以5年为时间段将患者分为4组。

黑岱沟露天矿位于准格尔煤田中部偏北，地理坐标位置：东经 111°11′00″—111°25′00″，北纬 39°25′00″—39°59′00″。矿区总面积 50.33 km2，查明煤炭资源储量14.13亿t。在首采区南端帮靠帮开采过程中，开挖边坡与其后方的哈尔乌素露天矿内、外排土场边坡形成复合边坡，总体高度达250 m以上，部分位置整体边坡角达20°左右，局部达35°左右，黑岱沟露天矿首采区南端帮监测点布置图如图1所示。

移动通信系统在2G、3G和4G业务中大规模商业化的应用以及5G移动通信技术如火如荼地研发[1],2G/3G/4G乃至5G模式的共存成为趋势,因此能够支持GSM/WCDMA/TD-SCDMA/CDMA-2000/LTE网络的移动终端是各设备厂商首要关注的问题,多模移动终端设备能够在2G/3G/4G以及今后5G模式的通信系统之间自由切换,满足用户对于通信的各种需求[2]。传统单频模式的终端设备已不能满足终端用户的需求,设计一款支持多模式的接收机必将成为运营商和用户的不二选择[3]。

［3］王日勖.抚顺西露天矿北帮滑坡监测预报系统研究［D］.长春：吉林大学，2011.

［4］杨帆，邵阳，马贵臣，等.INSAR技术在海州露天矿边坡变形监测中的应用研究［J］.测绘科学，2009，34（6）：56-58.

［5］王东，蒲凤山，曹兰柱，等.平庄西露天矿露井联采高陡长大边坡稳定性监测研究［J］.中国安全生产科学技术，2005，11（11）：124-130.

［6］孙玉科.中国露天矿边坡稳定性研究［M］.北京：中国科学技术出版社，1999.

［7］张忠超，李伟，王俊，等.黄土基底排土场边坡位移分解与监测分析［J］.煤矿安全，2017，48（3）：205-208.

［8］李伟，张忠超，马明.井采扰动排土场边坡监测与变形特征研究［J］.露天采矿技术，2016，31（9）：30-33.

［9］姜屏.基于位移实时监测的季节性冰冻区土质边坡稳定性分析方法研究［D］.长春∶吉林大学，2012.