南芬露天矿滑坡机理及其动态过程

王长军，曹春晖，陶志刚

(1.本钢歪头山铁矿，辽宁 本溪 117005；2.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083；3.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083)

随着露天矿开采深度的增加，矿山边坡面临一系列地质灾害问题[1-2]，比如滑坡、泥石流、崩塌、沉降、台阶失稳等。滑坡是露天矿边坡常见的地质灾害，往往会造成严重的经济损失和人身财产损失。滑坡己经成为影响矿山安全生产和长久健康运营的重要灾害问题，迫切需要对露天矿滑坡的机理和动力学过程做更深入的研究。

国内外学者对不同的露天矿滑坡机理进行了分析研究，开挖扰动、冻融循环、降雨、地震等是露天矿滑坡发生的主要原因[3-6]。多数研究仅考虑其中一种或少数几种因素，滑坡机理缺少系统性综合分析。另外，对露天矿滑坡的动力学全过程分析相对较少。受前人研究的启发，本文以2019年1月4日发生在南芬露天矿下盘394～502 m台阶中部老滑坡体区域的滑坡为例，对其机理进行研究。结合现场勘查、地质资料，并采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法结合Mohr-Coulomb弹塑性模型，建立三维数值计算模型，对露天矿滑坡进行动力学全过程分析，以了解其运动过程。SPH方法[7]最初用来研究天体物理的运行规律，并逐渐应用于流体力学、固体力学、冲击爆炸等领域。作为一种无网格纯拉格朗日方法，SPH方法在处理大变形问题如滑坡时具有独特优势，在岩土工程领域得到了广泛应用，并取得了一系列进展[8-9]。相对于有限元等方法，SPH方法由于无网格，可以避免大变形过程中产生的网格畸形等问题。……