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在我国矿产资源开发中,露天矿的开采数量非常多,据2011年统计,仅非煤露天矿就有55172座,占本行业矿山的比例为88.24%。随着露天开采的延深,边坡稳定问题是影响矿山安全的主要灾害,严重制约其正常生产。再加上强烈的地质构造活动构成了复杂的边坡工程地质条件,形成了具有时间和空间多变性复杂地质体,因此,要实现精准评价高陡边坡的稳定性非常困难。本研究以紫金山金铜矿的开采实践为基础,基于GIS技术和模糊物元理论的评价方法,对整个紫金山金铜矿开采境界边坡的稳定状态进行了区化与评价。主要研究内容如下:1)基于模糊数学及物元分析理论,构建了模糊物元模型。该模型针对边坡工程中普遍存在的模糊不确定性及单因子评价存在的不相容性,利用求和归一法可以直接得到权重,然后进行模糊物元评价。2)用模糊物元模型对紫金山金铜矿岩体的完整性进行评价,并根据其评价结果对岩体力学参数进行折减。充分考虑了节理特征等因素对岩体完整性的影响,减少了人为因素的影响,对于岩体力学参数的研究是一次新的探索。3)在已经建立栅格图层的基础上,通过数据管理工具获取各因子的栅格属性,再根据求和归一法,对其做恰当变形,计算得到各个评价因子的权重值。4)基于GIS技术方法,建立了紫金山金铜矿矿区稳定状态模糊分区评价系统;应用模糊物元模型和GIS的空间图层叠合分析方法,对边坡稳定状态进行了分区评价。由评价结果显示,研究区域被划分为五个稳定等级:稳定、基本稳定、一般、不稳定、极不稳定。其中,稳定区域占总面积的8.9%,基本稳定区域占总面积的18.5%,一般稳定区域占总面积的38.2%,不稳定区域占总面积的19.2%,极不稳定区域占总面积的8.9%。其评价结果与实际情况基本一致,表明模糊物元评价模型具有一定可靠性和较好的实用性。5)考虑到不稳定的区域主要集中在露天采场西部及东部且分布比较集中,为了定量地表达整个露天采场边坡的稳定状态及应力应变状态分别在两个区域选择一个典型剖面进行数值模拟分析与计算,分析结果表明整个采场边坡稳定性较好,境界边坡设计合理。