【成果概括】

针对露天矿山广泛存在的平面非规则形态边坡稳定性分析技术难题，创建了露天矿山平面非规则形态边坡三维稳定性分析方法体系，分别提出了平面曲线形、折线形、“几”字形等3种典型复杂形态边坡的三维稳定性计算新方法，完善了露天矿边坡稳定性分析理论，为实现边坡稳定性精准化分析评价与治理提供了科学手段。基于“强内排、陡边坡、短运距、少扰动”的设计理念，建立了露天矿深部强排陡帮边坡稳定控制开采技术，首创了内排土场基底分区精细化处治技术，提出了内排追踪压帮边坡三维稳定性计算方法，建立了内排空间利用最大化的排土线布置方法，有利于加陡深部边坡角，缩短剥离运距，控制残煤自燃与道路扬尘，可实现边坡稳定性精准化设计、治理与深部资源安全高效绿色开采。针对露天矿山深部开采长大高陡边坡滑坡预警难题，提出了基于假设检验原理的滑坡预警判据，建立了系统聚类-加权马尔科夫链耦合滑坡预警模型，创建了深部与浅部位移相结合的滑面超前辨识与滑坡分级预警理论，可克服以往对边坡进入加速变形阶段的滞后判断和临界速度速率预警不具普适性的缺点，可实现滑坡的启动预警、加速预警和临滑预警等三级精准化预警。

成果先后在国内外40余座露天矿得到成功应用，累计经济效益超过200亿元，为提高矿山经济效益、维护矿区人民安居乐业、社会稳定和经济发展发挥了重要作用，同时在提高资源回收率、生态环境保护等方面创造了显著的社会效益。成果对于从源头上解决我国大规模露天开采与滑坡灾害防控及环境保护之间的矛盾，具有极其重要的理论与实际意义，可辐射至内蒙、新疆等国内煤炭主产地乃至“一带一路”沿线国家的数百座露天矿山，应用前景极其广阔。