纵观边坡稳定分析方法的发展,各种方法均有其局限性,单一方法难于达到真正圆满解决工程实际问题,对理论模型的辨识、本构关系、计算参数、仿真方法都需作进一步深入、具体研究。同时,由于各种技术革新、数学、力学及计算机技术的快速发展等均向理论分析不断提出新挑战。因此以下几个方面成为研究露天矿边坡的必然趋势。
(1)边坡稳定性分析实验研究
目前对边坡稳定性分析多数基于工程实践,而基于假设模型的实验研究却不多。实验可以在理想状态下验证假设的简化模型分析方法的正确性,继而在实际工程中类比应用。因此,加强边坡稳定性分析的实验研究,可以促进边坡分析理论和方法的发展。
(2)多种分析方法的复合
由于矿山边坡工程的复杂性,边坡稳定性评价不能依赖于单一方法,任何一种分析方法也都不是万能的、唯一的、排它的方法,均有其局限性,把两种或多种方法融合起来,取长补短,是未来露采矿山边坡研究发展的一种趋势。
目前,不同数值方法的相互耦合成为一大发展趋势。如有限元、离散元与块体元等的相互耦合,数值解和解析解的结合,这些方法的耦合能充分发挥各自的优点,解决更复杂的边坡问题。另外,不确定性方法的复合,也是边坡稳定性分析的必然。如神经网络的学习包括了两个优化过程,分别是网络连接权重的优化和网络拓扑结构的优化。而优化权重的最著名的方法是BP算法,但BP算法的最大弱点是局部极小问题和无法学习网络拓扑结构。遗传算法作为对自身演化过程学习的一种优化算法,与神经网络结合可解决这个问题。(www.daowen.com)
最重要的是确定性方法和不确定性方法的复合。这两种方法的复合可以将边坡局部应力计算的精确性和宏观因素的系统性很好地结合起来,达到各种方法的互相弥补和解释,形成完善的边坡稳定性研究评价体系。
(3)动态监测与稳定性评价和安全生产相结合
矿山企业永远是以经济效益为中心,以多采矿、少剥离为宗旨,既希望边坡稳定性有较大的安全储备,又希望取得最小的剥采比。经验法多难于达到整体优化目的,坡角的确定多偏于保守,难于达到优化目的;矿山软件法所求得的经济剥采比又往往偏于不安全,且稳定性评价及优化难于和生产工艺紧密结合。根据矿山实际既满足边坡稳定性的最低安全要求,又能给矿山企业带来相对最大的经济效益所要求的边坡角之间的优化坡角将是矿山企业孜孜以求的目标。
需要达到企业追求的上述目标,不能只讲产出不讲投入,露天矿山边坡应该在开采设计初期就加以高度重视,并进行持之以恒的动态勘查评价,并结合监测加以反复检验,才符合露采矿山边坡工程的规律和特点。
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