泥石流是山区暴发的一种特殊性洪流,历时短暂、覆盖范围广、危害性强。山区开发矿产资源过程中,广泛堆积于沟道中的废石渣在强降雨作用下极易诱发泥石流灾害,形成弃渣泥石流,该类泥石流具有人为性、易发性、频发性、危害集中性、污染性和可控性等特征。论文通过对寺沟矿区泥石流基本形成条件分析和易发性评价,着重研究泥石流三维建模方法并预测泥石流的动力特征,以及对于研究区人类和自然环境的影响,为减灾防灾服务。论文以陕西宝鸡寺沟矿区为研究范围,在野外地质调查、室内试验和理论分析的基础上,采用颗粒流离散元方法对寺沟矿区泥石流进行了数值模拟,重点预测了泥石流的动力特征。通过监测颗粒的运动轨迹、位移、速度和冲击力等,分析了泥石流的启动、运移过程和抗灾能力。主要研究内容及取得的成果如下:(1)通过对寺沟矿区降雨特征和地质环境条件综合分析,认为寺沟矿区泥石流属于暴雨型、沟谷型、矿渣型泥石流。短期强降雨和大量渣石随意堆放是诱发泥石流的关键因素。采用定性、定量相结合的评价方法,对泥石流进行了易发性评价,认为寺沟矿区泥石流易发程度等级为中等易发性。通过数值模拟预测其破坏机理为:A区(黑崖沟)堆积体在初始破坏阶段以滑移变形为主,堆积体挤压前部,直到失稳下滑,并牵引中上部堆积体,使得堆积体整体沿着地面破坏下滑并堆积于2号拦渣坝,表现为牵引式渐进破坏;B区(后石坑沟)堆积体在初始破坏阶段整体向沟道滑移,在狭窄的沟道中淤积,形成小范围“堰塞湖”,表现为整体瞬时破坏。(2)通过原位测试和室内试验,测得研究区矿渣天然休止角为31°,经过参数标定的矿渣休止角为30°,误差较小,因此该宏观参数所对应Ball(颗粒)和Wall(墙体)的细观参数(法向刚度、切向刚度)可应用于泥石流模型中。通过建立泥石流沟谷模型、拦渣坝模型、矿渣边界模型和颗粒模型,最终组合成寺沟矿区泥石流真三维模型。通过监测颗粒的动力学特征,得到研究区泥石流在饱水状态下,速度最大值为3.3m/s,冲淤距离最大值为165m。(3)将调查评价、预测预警、综合治理和应急能力四大传统抗灾指标引入抗灾度评价模型中,建立了矿山泥石流抗灾能力综合防治体系。经过经验公式计算以及定量评价,得到寺沟矿区泥石流抗灾指数值为50,抗灾度为1.52,抗灾能力中度。为单沟矿山泥石流抗灾能力的评价研究提供了定量化的方法。论文在矿山泥石流风险评估及泥石流动力特征预测等方面具有一定的理论意义,同时对寺沟矿区泥石流灾害的防治具有一定参考价值。