“大型矿山排土场安全控制关键技术”项目属矿山安全技术领域,主要内容是大型矿山排土场安全评价理论与控制技术。该研究成果首次提出并建立了对称破坏模式下排土场边坡岩体三维滑移场理论与分析方法;创建了复杂荷载作用下滑移场搜寻技术与安全评价方法,解决了排土场堆排过程中前期边坡加固工程适用深度,以及边坡加固设计如何兼顾后续开采中边坡安全不失效的问题;首次研发的边坡智能匹配优化设计方法,可以自动匹配出排土场边坡的优化设计方案,并评价排土场设计边坡的整体和局部稳定状态;针对矿山排土场工程地质条件,对黄土厚基底排土场的破坏机制进行了研究,揭示了黄土厚基底与排土场协同破坏机制,以及排土场滑坡转化为泥石流的条件;建立了滑坡诱发泥石流危险区划的可拓模型,确定分区量化指标体系,并进行了判别;根据泥石流冲击力、土压力类型、力矩平衡及混凝土结构的受力特点与设计要求等集成技术,提出并设计了秤砣型格栅坝基础设计新方案。
研究成果在煤炭、冶金、水利与建材领域得到广泛应用;出版专著5部、获发明专利3项、发表SCI论文30篇、EI论文109篇,被他人引用1678次。该课题解决了排土场安全若干关键技术难题,取得了良好的经济效益与社会效益,推动了这一领域的科技进步和发展。