基于岩体结构数字识别技术的露天矿山边坡生态修复方案优选

露天矿边坡生态恢复是绿色矿山建设的重要组成部分,目前露天矿山边坡生态修复方案选取存在影响因素多、方案配置差和评价体系不健全的问题,开展露天矿边坡生态修复方案优选研究,对于我国绿色 矿山建设具有重要的推动作用。以铜山口矿山露天边坡为研究对象,采用三维重构和理论分析相结合的方法,利用高精度三维激光扫描技术,构建了铜山口矿山地表精细化数字模型,结合矿山边坡工程地质情况进行 边坡分区研究,得到7个边坡分区图;基于岩体结构数字识别技术获得各分区的边坡角度、高度和岩体节理裂隙密度参数,采用岩体BQ分类法对各个分区进行了岩体质量分级评价,结果表明：5区和7区边坡岩体质量等 级为Ⅰ级,1、2、4、6区边坡为Ⅱ级,3区边坡等级为Ⅲ级。在此基础上围绕边坡分区的岩体质量分级开展了边坡生态修复方案优选,研究表明：5区和7区边坡推荐采用厚层基材喷播技术,1、2、4、6区边坡推荐采用 三维网植被技术,3区边坡推荐采用客土喷播技术。上述分析进一步表明：通过采用岩体结构数字识别技术实现边坡科学分区、实现各区生态修复方案优选的方法,对于提高露天矿山边坡生态修复工作效率和质量有一 定的参考价值。     

废弃露天矿山生态保护修复治理技术研究

为了修复矿区地形地貌景观,减少水土流失,提高废弃矿区林草覆盖率,有效消除地质灾害隐患。研究了废弃露天矿山生态保护修复治理施工技术,分析了研究区的主要地质环境问题,涉及图斑数14个,图斑总面积85.96 hm2。基于此,研究了生态保护修复治理技术,主要为坡顶或坡面上的悬挂岩块、松动岩石进行清除,边坡整理,清理危岩体和采坑回填。然后分析了各个工程的准备工作、施工方法以及质量控制。研究为矿山生态环境治理探索新路,积累经验。     

基于岩体质量分区的唐山某石矿边坡生态重建技术研究

石矿迹地生态修复是绿色矿山建设的重要组成部分,岩质边坡因立地条件极为恶劣而成为矿山生态修复的重点与难点区域.以唐山北部某大型石矿北帮边坡为研究对象,在对矿区自然地理、开采现状及开采影响范围内生态破坏调查的基础上,根据边坡岩体质量、阶段坡面角大小及阶段高度、坡面岩石风化程度及结构面发育情况等基本信息,将北帮边坡划分为3个区域,针对各区域的特点,选取与之相适应的生态修复技术方案进行修复.     

露天矿硬岩边坡复绿技术现状及存在问题

露天矿硬岩边坡的生态修复工作,因为缺少植物生长所必需的水土生境及与岩面牢固攀附的力学条件,所以历来是矿山生态修复工作中较为棘手的技术难题。针对这一技术难题,国内外学者开展了大量的研究与实践工作,取得了一系列成果进展。本文综述了目前国内露天矿山硬岩边坡及高陡立面生态修复工程常用的复绿技术及其适用条件,包括以工程修复为主导的复绿技术和以生态修复为主导的复绿技术两大类,共11种常用方法。同时,指出这些方法在应用时常出现的三类问题,并探索性提出了适合西北地区不同气候与边坡特征组合区域的几种联合修复模式,旨在为露天矿山硬质边坡及高陡立面的复绿工程提供技术参考。同时,对其他类型矿山开采区的边坡绿化以及恢复治理工作也具有一定借鉴意义。     

露天石灰岩矿山地质环境修复难度评价方法及应用研究

废弃露天石灰岩矿山地质环境修复是生态文明建设的重要组成部分,对其进行科学评级区划并提出针对性治理方案具有重大意义。基于层次分析和模糊数学基本原理,构建了废弃露天石灰岩矿山地质环境修复难度评价指标体系,提出了基于改进层次分析确定指标权重与模糊综合评价相结合的研究方法,并以山东济南市李家窝矿山为研究区,开展地质环境修复难度评价及治理方案研究。结果表明：评价指标体系中边坡倾角、危岩体分布和边坡高度为关键指标,权重分别为0.360 47, 0.194 02和0.184 36,研究区地质环境修复难度较大的区域主要存在高陡边坡与危岩体分布等特征;针对不同分区提出了相应的危岩体治理、残丘清理及续坡绿化等治理方案。研究成果可为露天石灰岩矿山地质环境修复难度评价及分区治理提供参考。     

露天矿边坡失稳破坏模式及其稳定性研究

以福建某大型露采钨矿边坡为例,通过现场工程地质调查和试验研究,总结提出了矿山边坡的变形破坏模式。考虑采场边坡岩体由于结构面分布广泛且形态各异呈现的非均匀性和各向异性,采用平面滑动破坏、楔形体破坏、圆弧形破坏和倾倒破坏4种评价方法分别建立了矿山高边坡的地质模型,进行了稳定性分析评价并提出综合防治措施。研究结果表明,岩体结构面的性质、分布及其与坡面的组合关系是露天采场边坡稳定的主要控制因素;露天采场边坡具有危岩崩塌、平面滑动、楔形体破坏、倾倒破坏和圆弧滑动破坏等多种失稳模式,应采用多种评价方法对其进行分区评价。研究成果可为露天矿边坡岩体稳定性分析、治理设计和矿山安全生产提供参考依据。     

石人沟露天矿边坡岩体结构特征及总体边坡破坏模式

本文系对工程实例—“唐钢石人沟铁矿露天采场边坡稳定性研究”成果的总结。文章详述了矿区工程地质特征及边坡岩体结构特征,对采场各区的边坡结构类型进行了系统划分:上盘为反坡层状—碎裂结构,下盘为顺坡层状结构。最后运用运动学分析结合边坡岩体结构特征确定出采场最终总体边坡破坏模式—上盘及端帮为圆弧形,下盘为双平而形。     

露天石灰岩矿顺层高边坡环境治理措施研究

在露天矿山生态修复工作持续推进背景下,以某露天矿山作为研究实例,针对其现存地质环境与自然生态环境问题进行分析,基于边坡岩土性质与土壤营养成分判断边坡稳定性,采用"削坡平盘+钢轨桩+压坡脚+疏干排水"与"锚杆和格构护坡+挡土墙""注浆灭火+挡土墙"实行整体治理与局部治理,并进行分区生态修复方案的编制,对于露天矿山整治措施的研究具有现实指导意义。     

露天矿岩质边坡生态重建技术研究现状及发展趋势

我国约有80%的矿产资源需要通过露天开采的形式来开发,矿山开采后形成的裸露边坡成为制约矿区生态恢复与重建的关键点。因此,开展露天矿岩质边坡生态恢复与重建的研究工作,对于实现我国绿色矿山建设具有重要的推动作用。在收集国内外相关研究资料的基础上,对岩体结构数字识别和岩质边坡生态重建技术进行了综述,对国内外研究现状进行了回顾与分析,进而总结了相关技术特点及其优缺点。指出在露天矿岩质边坡生态重建过程中,需在矿区地质、气候、土壤、生物、开采现状等调查的基础上,充分考虑边坡高度、坡面角、岩体空间结构几何信息、岩体风化程度及岩体质量等级对生态重建方案选取的影响,提出基于岩体结构数字识别的露天矿岩质边坡生态重建技术。对坡面适生植物筛选与生态系统长期稳定性、低成本岩质边坡植生基材的研制与开发、坡面—植生基质—根系统一体的相互作用机理及其整体力学稳定性等方面进行了展望。     

无人机倾斜摄影测量技术在废弃矿山环境恢复治理中的应用

使用无人机倾斜摄影测量技术,选取正在开展恢复治理的废弃露天矿山进行2期倾斜摄影三维建模.根据获取的恢复治理前后2期三维模型,对该矿山采用的平整土地、边坡治理、格沟、拉网固坡等恢复治理效果进行监测与评估,进而探索利用无人机开展露天矿山生态修复遥感监测的技术方法.     

唐河县水泥厂废弃矿山地质环境特征与治理恢复探索

通过调查露天开采的废弃大理岩矿山,明确得出:矿区现有63个采坑,18处高陡边坡,3处废弃渣堆,20处石料堆,6处危岩体,1处不稳定斜坡,6处废弃建筑,土地损毁面积297679.41 m2,原有地质环境条件遭受了极大的破坏.为了消除矿区地质灾害、修复地形地貌景观及土地资源,基于地质工程情况,采用结构面赤平投影理论进行了分...     

基于强度折减法的大型露天矿东端帮稳定性分析

拟建大型露天镍钴矿区,东西长1 670m,采深一般在300m以上,最高边坡高度超过600m。根据边坡不同位置的边坡高度、工程地质岩组分布特征、各岩组岩石质量等级、边坡面倾向与各岩体优势结构面的关系、边坡岩体完整程度等多项指标将边坡分为五个区。为研究该大型露天矿高陡边坡稳定性与开挖坡角及地下水位的关系,本文在考虑地下水位以上的岩土体饱和度变化的前提下,结合夏日哈木镍钴矿区高陡边坡实际工况,通过有限元软件ABAQUS和抗剪强度折减法模拟计算得到不同开采坡角的边坡稳定系数与地下水位的关系,从而确定出同一水位下的最小开采坡角,以及不同开采坡角下的最高地下水位。最终对本研究结果的分析得到开采坡角及地下水位对高陡边坡稳定性的重要性,并对该露天矿东端帮开挖提出了一系列建议,该研究对该露天矿的其他区域以及周围相似工程的开挖具有重要的借鉴意义。     

基于岩体冻融损伤特性的高海拔高寒地区露天矿边坡 岩体力学参数修正方法

高海拔高寒地区露天矿边坡岩体的冻融损伤特性对边坡稳定性至关重要。以某高海拔高寒地区露天矿边坡为工程背景,深入分析了冻融循环作用下高寒地区岩体力学特性的变化规律,创新性的提出了基于岩体冻融损伤特性的高海拔高寒地区露天矿边坡岩体力学参数的修正方法,并运用于该露天矿边坡岩体力学参数的修正,得到了可反映岩体冻融损伤的力学参数组,为露天矿开采边坡角的确定和边坡稳定性分析提供了可靠的基础数据。     

基于岩体冻融损伤特性的高海拔高寒地区露天矿边坡岩体力学参数修正方法研究

高海拔高寒地区露天矿边坡岩体的冻融损伤特性对边坡稳定性至关重要。以某高海拔高寒地区露天矿边坡为工程背景,深入分析了冻融循环作用下高寒地区岩体力学特性的变化规律,创新性的提出了基于岩体冻融损伤特性的高海拔高寒地区露天矿边坡岩体力学参数的修正方法,并运用于该露天矿边坡岩体力学参数的修正,得到了可反映岩体冻融损伤的力学参数组,为露天矿开采边坡角的确定和边坡稳定性分析提供了可靠的基础数据。     

扰动岩质边坡强震作用下动力响应分析

煤层露天转地下开采会扰动和弱化高边坡内岩土体,使边坡安全性降低。采用数值方法研究受地下开采扰动的露天高边坡的强震动力反应。以抚顺东露天矿扰动岩质边坡为工程背景,以有限元程序FSSI-CAS 2D数值计算为分析手段,研究东露天边坡强震作用下的动力响应规律。研究发现：① 东露天矿坑下覆岩体,对地震波的放大效应明显低于两帮边坡的放大效应;两侧边坡对地震波的放大效应与所处位置的高度成正相关关系,高度越高对地震波的放大效应越明显。② 对于处在同一边坡高度的点,由于右侧边坡扰动岩体性较弱,右侧边坡上对地震波的放大效应明显要高于左侧边坡的放大效应。③ 计算区域内的任何位置,对入射地震波大水平放大效应要永远高于竖向放大效应。无论是加速度响应、速度响应还是位移响应,受开采扰动影响越大的区域,加速度、速度响应和位移响应越剧烈。加速度、速度响应和位移响应剧烈的区域与扰动岩体损伤程度较大的区域一致。     

采动作用下黑岱沟露天矿区岩土边坡稳定性研究

为确保露天矿区施工安全,以提升岩土边坡稳定性为目的,提出采动作用下露天矿区岩土边坡稳定性研究。以某矿区现场岩土边坡为研究对象,基于有限元强度折减理论折减露天矿区岩土边坡的抗剪参数,得到抵达边坡极限平衡的折减数为稳定性系数,实现露天矿区岩土边坡稳定性分析。试验结果表明,该技术可有效分析露天矿区岩土边坡的稳定性,岩土边坡单元在6 s之后的剪切应变量显著提升,坡脚砂岩的剪切应变量增速最高、在6～10 s的强采动阶段位移变化增速较快,边坡在滑面上与起点的水平距离为96 m之后的正、剪应力在滑面上急剧增大,安全系数也随之提升,坡脚倾斜度、降雨以及降雨强度均会影响露天矿区岩土边坡的稳定性。     

无人机航测技术在露天矿边坡工程地质调查中的应用

为充分认识露天矿边坡各区域岩体节理的分布规律及质量特征,统计出各区域优势结构面产状信息,需对露天边坡开展现场工程地质调查测试。常规的现场人工量测具有效率低、测试范围有限、边坡下作业安全风险大等缺点。针对现场选定的结构面差异明显的重点露天边坡,通过无人机航测技术开展非接触式现场工程地质调查。通过室内统计分析,得出了调查范围内结构面的倾向、倾角、密度、间距、迹长等内容。该技术的成功应用可为露天边坡工程地质调查提供新的技术手段,大大提高了现场工作的效率和安全性。