1、.*有限公司科技發展項目建議書項目名稱：露天邊坡穩定性分析及監測治理綜合技術研究項目類別：（采礦、選礦、冶煉、化工、加工、其他）項目單位（公章）：* ：* 項目單位負責人：*項目負責人：*申報日期：*年 *月*日*有限公司制一、項目的必要性： 露天礦邊坡是礦山重大的安全性工程。露天礦邊坡工程具有以下特點：由于礦體賦存空間的限制，構成露天礦邊坡的巖體、結構、地下水條件以及原應力狀態都具有明顯的不可選擇性，邊坡的優化工作必須通過利用既定條件和改善可控因素實現；由于露天坑邊坡在整個服務期間都承擔不同程度的風險，為了消除或減少風險，需要跟蹤監測邊坡的工作狀態，實時提供準確的反饋信息，促使邊坡工程性能在

2、動態變化工程中不斷完善；邊坡的優化工作具有明顯的時效性，必須克服由于時間的推移、工程條件的變化所造成的安全系數和可靠性得降低。*嚴格按照有關標準、規范、規程要求，完成了*索爾庫都克銅礦（以下簡稱索礦）初步設計，設計索礦露天最大邊坡角為60°，最終臺階坡面角為76°，736m平臺以上最終臺階坡面角為45°；臺階高度：612m，并段后高度24m，運輸平臺寬度：11.5m；索礦自2008年建成生產后，其邊坡穩定性一直較好。但因近年來北疆地區雨雪較多、邊坡巖體暴露已久，加之爆破震動的影響，對索礦1#露天坑邊坡的現場踏勘發現，局部邊坡巖體節理裂隙已開始二次發育，強度降低，坡

3、頂第四系表土層雨季時常發生小規模楔形破壞、折線形破壞和沿節理裂隙面的平面滑動破壞。五#坑西側邊坡雨季小規模滑坡現場照片（2015年6月下旬）金屬非金屬礦山安全規程（GB16423-2006）第5.2.5.5條規定“大、中型礦山或邊坡潛在危害性大的礦山，除應建立健全邊坡管理和檢查制度，對邊坡重點部位和有潛在滑坡危險的地段采取有效的防治措施外，還應每5年由有資質的中介機構進行一次檢測和穩定性分析”，索礦自2008年建成投產至今，尚未開展系統的邊坡穩定性分析研究。同時，邊坡工程為索礦生產作業的關鍵工程之一，一旦邊坡失穩破壞，將會直接影響到礦山的生產乃至整個集團公司的經濟效益，開展露天邊坡穩定性分析及

4、監測治理綜合技術研究，對保證礦山安全生產和經濟效益具有十分重要的現實意義，例如，1983年7月9號，白銀露天礦一采場東北角發生大規模滑坡，總滑動量達100萬立方米,由于公司重視邊坡的變形監測及滑坡的防治工作,提前三天成功預報了滑坡的發生地點和時間,避免了惡性人身設備事故的發生。為保障礦山安全有序的生產活動，開展索礦露天邊坡穩定性分析及監測治理綜合技術研究十分迫切而且必要。二、研究內容： （一）巖石物理力學參數測試及巖體質量評價巖石物理力學參數和巖體結構特征對巖體邊坡穩定性分析有著重要影響。開展主要礦巖的巖石力學參數測試和結構面調查，是進一步開展穩定性分析和建立邊坡監測系統的基礎，其主要研究內容

5、為：（1）主要巖石物理力學參數測試根據索礦礦體賦存條件，選取46種主要巖石進行基本巖石力學參數的測定，測試的參數主要有巖石單軸抗壓、間接抗拉強度、泊松比、彈性模量、剪切模量等。（2）巖體質量評價在露天坑上部邊坡上選取46點開展結構面調查，對巖體的節理分布特征、節理數量、裂隙、破碎帶進行實地調查，給出巖體質量評價指標GSI、RMR值。（二）露天邊坡穩定性分析邊坡穩定性分析可確定邊坡是否處于穩定狀態，是否需要對其進行加固與治理，防止發生破壞的重要決策依據。（1）邊坡穩定性的經典力學分析由于邊坡內部結構的復雜性和組成邊坡巖石物質的不同，造成邊坡破壞具有不同模式。對于不同的破壞模式就存在不同的滑移面，

6、本項目采用定性分析方法中的工程類比法和圖解法（赤平面投影、實體比例投影、摩擦圓）以及定量分析方法中的極限平衡法、極限分析法等不同的分析方法和計算公式分析其穩定性。（2）邊坡穩定性的數值模擬分析結合索礦露天巖質邊坡工程實際，采用有限元強度折減法，借助ANSYS、FLAC3D等模擬分析軟件，分析露天極堅硬巖質最終邊坡在應變、位移等方面的特性；依據滑坡防治工程規范中邊坡穩定性的安全系數要求，最終優化并確定露天最終邊坡角，并進行方案設計。（三）露天邊坡治理方案及監測系統（1）露天邊坡災害治理方案邊坡巖體失穩后，有兩種方法使邊坡重新穩定，一種是將邊坡角放緩，即進行削坡處理，另一種是進行邊坡加固處理。本項

7、目在露天邊坡穩定性分析的基礎上，重點邊坡應力集中區、邊坡巖體強度降低區及局部風化嚴重穩定性較差區域進行治理，提出治理方案。（2）露天邊坡監測與預報系統邊坡監測的目的就是通過測量邊坡巖體的變形和移動，判斷其穩定性，并對破壞進行預報，避免滑坡造成災害。本項目邊坡監測的內容地面和巖體內部位移監測，地面位移觀測采用工程測量的方法進行，巖體內部位移監測采用多點位移計和鉆孔測斜儀測定巖體內部水平位移和巖體內部剪切錯動帶。根據監測資料，利用位移隨時間變化的曲線和灰色理論Verhulst模型建立滑坡預測模型，對滑坡進行科學預測。三、準備工作及科研能力露天邊坡穩定性分析及監測治理綜合技術研究課題內容多，涉及領域

8、廣，有一定難度。擬由*和*兩家單位承擔本項目研究內容及任務。*礦山工程研究所為索爾庫都克銅礦設計單位，該所多年從事索礦科研、設計和技術服務工作，在索礦邊坡優化設計、爆破參數優化、礦體建模等方面積累了豐富的實踐經驗，收集了大量的原始資料，給本項目的實施創造了良好的條件；該所曾先后從事過白銀露天礦一采場邊坡研究和滑坡預報研究、廠壩鉛鋅礦大范圍隱患礦體露天轉地下安全開采綜合技術研究等，積累的大量的邊坡工程研究經驗。*領導高度重視關注索礦邊坡穩定性問題，已組織計劃、安全等部門對露天坑邊坡進行了多次測量，在部分滑坡隱患區域進行的削坡減壓、掛金屬網等治理措施，積累了大量的邊坡監測和滑坡預防第一手材料。總之

9、，*和*完全具備承擔該項研究工作的條件和科研能力。四、經費概算及說明該項目研究經費預計為75萬元（不包含邊坡監測系統設備費），其中*費用為70萬元（占93.3%），*費用為5萬元（占6.7%）。具體如下：（一）*礦山研究所承擔的課題 合計70萬元（1）巖石物理力學參數測試及巖體質量評價 20萬元主要巖石物理力學參數測試 12萬元巖體質量評價 8萬元（2）露天邊坡穩定性分析 30萬元邊坡穩定性的經典力學分析 15萬元邊坡穩定性的數值模擬分析 15萬元（3）露天邊坡災害治理方案及監測系統 20萬元露天邊坡災害治理方案 10萬元露天邊坡監測與預報系統 10萬元（二）*承擔的課題 合計5萬元（1）參與

10、方案制定、現場組織、管理 3萬元（2）協助開展邊坡礦巖現場調查、測量、取樣 2萬元研發項目經費預算表 經費(萬元)費用具體依據1.設備費28.851.1 設備購置費28.85ANSYS軟件18萬元，FLAC3D軟件一套10.85萬元1.2 設備維修、改造費0.00要有詳細預算明細2.材料費0.003.測試化驗加工費10.004.燃料動力費0.00每人每個工作日：20元5.差旅及交通費6.00執行*差旅費報銷管理辦法（2013）6.會議費0.00租用會議場所費用+會議資料費+交通費+茶水費+餐費等7.國際合作與交流費0.00具體說明8.出版/文獻/信息傳播/知識產權事務費0.80發表核心期刊論文

11、2篇，取得發明專利1項9.人員費（含五險一金等）16.35高級500元/日×15日×2人+中級350元/日×30日×7人+初級250元/日×60日×5人10.專家咨詢費0.00800元/天11.其他0.00項目其他特殊收費（包括勞務費、技術協作費、加工費等）12.管理費（5%計）2.86暫按1-11項費用的5%計13.資產占用費（8%計）4.58暫按1-11項費用的8%計14.不可預見費（3%計）1.72暫按1-11項費用的3%計15.利稅（15%計）8.59暫按1-11項費用的15%計合計74.85五、計劃進度項目計劃從2016年2

12、月1日開始，至2017年12月31日止：2016年27月完成前期準備工作；2016年8月份起正式開始相關實驗室研究分析工作；2017年3月2017年11月完成現場試驗工作；2017年12月完成結題報告。六、項目預期效果和目標邊坡穩定是露天礦安全生產的前提，露天邊坡穩定問題是露天礦山最為重要的安全問題，一旦邊坡失穩發生滑坡，將直接威脅礦山生產設備和人員安全，是礦山蒙受重大經濟損失。本項目實施后，索礦將建立有效地露天邊坡地面和巖體內部位移監測和滑坡預報系統，礦山邊坡工程得到合理規劃和科學管理，邊坡局部穩定性較差區域得到有效地治理，影響礦山邊坡穩定的不良因素得到有效地消除或控制，在安全具備保證的前提

13、下，減小和消除無效剝離，提高經濟效益，確保安全高效生產。七、項目考核指標（一）巖石物理力學參數測試及巖體質量評價（1）主要巖石物理力學參數測試對46種主要巖石進行了基本巖石力學參數的測定，得出了上述巖石的單軸抗壓、間接抗拉強度、泊松比、彈性模量、剪切模量等力學參數。（2）巖體質量評價在選取的46點開展了結構面調查，給出了巖體質量評價指標GSI、RMR值。（二）露天邊坡穩定性分析（1）邊坡穩定性的經典力學分析項目采用了定性分析方法中的工程類比法和圖解法（赤平面投影、實體比例投影、摩擦圓）以及定量分析方法中的極限平衡法、極限分析法等不同的分析方法和計算公式分析了邊坡穩定性。（2）邊坡穩定性的數值模

14、擬分析項目結合索礦露天巖質邊坡工程實際，采用有限元強度折減法，借助ANSYS、FLAC3D等模擬分析軟件，分析了露天極堅硬巖質最終邊坡在應變、位移等方面的特性，優化并確定了露天最終邊坡角。（三）露天邊坡治理方案及監測系統（1）露天邊坡災害治理方案在露天邊坡穩定性分析的基礎上，重點邊坡應力集中區、邊坡巖體強度降低區及局部風化嚴重穩定性較差區域提出了治理方案。（2）露天邊坡監測與預報系統在索礦包括地面和巖體內部位移監測在內的邊坡監測系統，根據監測資料，利用位移隨時間變化的曲線和灰色理論Verhulst模型建立了科學的滑坡預測模型。八、承擔單位和主要協作單位及分工項目承擔單位為*，協作單位*。項目主

15、要承擔單位人員情況表序號姓名性別職稱職責承擔課題1項目負責人全面負責項目整體實施、落實，研究方案制定及報告審核；2項目參與主要負責子項（二）總體方案的制定、設計、實施及報告的審核；3項目參與主要負責子項（一）總體方案的制定、設計、實施及報告的審核；4項目參與主要負責子項（三）總體方案的制定、設計、實施及報告的審核；5項目參與主要負責參與子項（三）相關工作6項目參與主要負責參與子項（一）相關工作7項目參與主要負責參與子項（二）相關工作8項目參與主要負責參與子項（二）相關工作項目協作承擔單位人員情況表序號姓名性別職稱職責承擔課題1項目負責人負責整個項目方案審核和執行2項目參與負責項目方案的審核，參

16、與方案制定3項目參與負責項目方案的審核，參與方案制定5項目參與負責項目方案的審核，參與方案制定6項目參與負責項目方案的審核，參與方案制定7項目參與參與子項（一）、（三）的相關工作8項目參與參與子項（一）、（三）的相關工作9項目參與參與子項（一）、（三）的相關工作10項目參與參與子項（一）、（三）的相關工作11項目參與參與子項（一）、（三）的相關工作為了更好完成該研究項目，建議成立項目組。項目負責人韓國才、郭生茂負責項目的執行和實施，項目組成員及施工方預計項目投入時間為28人月。九、保障措施1.人力資源保障礦山工程研究所目前擁有研究生5人，本科生18人，其中：教授級高級工程師1人，高級工程師4人

17、，工程師7人。*計劃技術部共有地質、測量、采礦、安全專業技術人員齊全。上述人員一直從事索礦科研、設計和技術服務工作，對礦山實際情況都有很好的把握，掌握大量的第一手材料，完全有能力承擔該項目所涉及的研究內容。2.技術保障*礦山工程研究所多年從事索礦科研、設計和技術服務工作，收集了大量的原始資料；該所具有豐富的露天礦山邊坡工程科研經驗，主持完成過白銀露天礦一采場邊坡研究和滑坡預報研究、廠壩鉛鋅礦大范圍隱患礦體露天轉地下安全開采綜合技術研究等多項邊坡工程研究項目。*計劃技術部共有地質、測量、采礦、安全專業技術人員齊全，掌握的大量的第一手資料。露天邊坡穩定性分析及監測治理綜合技術研究已經過多次可行性論證，并制定了科學合理的技術路線，根據計劃，提出具體工作步驟如下：首先，開展索礦邊坡礦巖物理力學參數測試及巖體質量評價工作，建立符合實際工程地質的力學模型；然后，利用經典力學和數值模擬分析等手段開展邊坡穩定性分析，為確定邊坡是否處于穩定狀態，是否需要對其進行加固與治理，防止發生破壞的重要決策依據；最后，建立有效地露天邊坡地面和巖體內部位移監測和滑坡預報系統，對邊坡局部穩