基于声发射的采空区稳定性模糊综合评价

由于采空区围岩质量及其影响因素的复杂性和不确定性,仅根据声发射结果来评判其稳定性往往不尽合理。运用模糊数学的方法,通过建立二级评判模型,综合考虑岩体声发射特性、岩体工程性质、采空区情况和其他影响因素,能更准确地评判采空区围岩的稳定状态。此外,还建立了相关因子的隶属函数,并对其分级界限进行了模糊化处理。结合佛子矿104矿体采空区及其围岩的调查监测情况,对104号矿体采空区进行稳定性综合评价,评价结果与现场实际情况相吻合。     

利用声发射技术预报采场冒顶的新方法

提出了评价岩体稳定性的三个有效指标，即ＡＥ事件Ｃ，ＡＥ能量Ｅ和ｍ值的变化率。应用灰色理论方法预测采场冒顶时刻的声发射参数值，从而方便地确定了各ＡＥ参数变化率的临界值。据此，可预报采场冒顶的发生。     

石膏矿矿柱时效稳定非概率可靠性预测

针对石膏矿采空区矿柱时效稳定性评价和预测研究的不足,视采空区矿柱物理、力学及环境参数为区间变量,综合考虑应力和应变条件以及扰动效应,包括短期和长期稳定性评价,建立基于区间理论的矿柱时效稳定的非概率可靠性预测模型,对可靠性进行分级,确定了进行时效稳定性预测的具体流程,探讨了部分区间变量参数对非概率可靠性指标的敏感性。结果表明,建立的时效稳定非概率可靠性预测模型是适合的,工程实例也验证了该方法的适用性;通过参数敏感性分析,明确敏感参数,重点确定敏感参数的上下界限值,可提高预测的可靠性,研究成果对于地下空间的长期稳定性评价、预测及控制具有指导意义。     

突变理论在采空区稳定性综合评判与预测中的应用

运用突变理论对采空区稳定性进行评判、预测,以鄂东地区典型金属矿山为实例进行研究。研究结果与矿山声发射监测数据的对比发现,突变理论的评判分析结果与实际情况相吻合,表明其用于采空区的稳定性评判及预测具有科学性和准确性,是一种行之有效的数学分析方法。     

不同灰砂配比胶结材料组合体声发射特性EI北大核心CSCD

充填体是多相复合水泥基材料,被广泛应用于矿山采空区充填。为研究充填体在覆岩作用下的破坏规律,利用单轴压缩声发射试验研究不同灰砂配比的组合充填体受压条件下的声发射特性和材料裂隙演化。结果表明:尾砂占比对组合充填体的声发射特性存在显著影响,在破坏过程中组合充填体的声发射活动由冷缝及软弱面主导,并在试样79%~88%应力峰值时,声发射参数具有显著下降趋势;组合充填体在应力峰值前,声发射能量波动剧烈,b值平稳上升;应力峰值过后,声发射能量降低,b值迅速上升且剧烈地上下波动。利用声发射参数的变化规律可为充填体的破坏进行预测。     

矿山多空区稳定性模糊综合评判

松江铜矿井下已形成9个主要采空区,根据现场调查统计结果,选取地质水文因素、采空区参数和其他因素等3层指标,共包含岩体结构等13个与空区稳定性相关的影响因素,运用层次分析法和模糊数学进行采空区稳定性综合评判。评判结果表明:地质结构、采空区高跨比和岩体结构对井下采空区稳定性影响最大;2号和6号采空区危险度较高。通过与现场生产实践比较,分析结果具有较高的可靠性,可用于指导矿山的实际生产。     

矿山采空区稳定性分析及安全治理方法研究

为了加强对采空区稳定性的分析及安全治理方法的研究,结合国内外采空区治理现状,总结介绍了目前常用的采空区稳定性分析方法和安全治理技术,稳定性分析方法方法有岩体质量分级法、安全评价法、块体理论法、预计法及半预计半解析法,安全治理技术有崩落采空区、充填采空区、永久矿柱支撑采空区、隔离与疏通采空区,并对其治理效果、适用范围及实际应用中存在的问题进行了讨论,为不同地质条件下的采空区治理提供了参考。     

挂帮矿开采诱发露天矿边坡岩层移动的离散元模拟

为探究无底柱分段崩落法开采挂帮矿对露天矿边坡稳定性的影响,以湖北某铁矿挂帮矿开采为研究背景,采用颗粒流数值模拟方法,模拟露天矿边坡在不同挂帮矿倾角条件下,采空区和边坡的失稳、岩移过程,分析采空区和边坡的失稳模式及范围。结果表明:不同矿体倾角条件下,露天边坡岩体受挂帮矿回采顺序影响,其失稳范围呈阶梯式增长;采空区失稳模式以顶板岩层层间拉裂为主,随着挂帮矿开采深度的延伸,露天边坡失稳模式由拉裂-崩塌逐渐演变为倾倒-崩塌;第三分段挂帮矿开采后,当挂帮矿倾角β45°时,采空区体积小于松散岩体体积;当挂帮矿倾角β≥45°时,采空区体积大于松散岩体体积。     

基于云模型的巷道顶板稳定性模糊评价与应用

采场巷道岩体结构复杂,局部应力高度集中,顶板失稳破坏现象时有发生,对井下工作人员及设备造成了很大威胁,因此开展巷道顶板的稳定性评价研究十分必要.选取巷道结构特征因素、岩体质量因素、工程环境因素等评价指标,构建了具有模糊性、客观性的稳定性评价指标体系;利用云模型代替隶属函数,构建了基于云模型的巷道顶板稳定性模糊评价模型....     

无量纲分析在采空区稳定性分析中的应用

采空区稳定性分析不仅是矿山安全生产的保障,也是确保矿区周边居民及生态环境良好的重要工作。采用有限元分析采空区稳定性时,岩体物理力学参数的准确性对分析结果有着重大的影响。当不能采取直接手段确定岩体物理力学参数时,可借助π定理的无量纲分析,对岩体物理力学参数之间的函数关系进行整理,得到目标参数与相关参数之间的控制方程,利用已知的相关参数来确定目标参数。以岩体弹性模量E为例,结合垴窖铁矿的数据资料解释说明。分析结果表明,该方法在确定岩体物理力学参数时具备一定的可取性。     

垴窖铁矿采空区残矿安全回采的声发射监测研究

为保证垴窖铁矿残矿的安全回采,采用ANSYS建立了垴窖铁矿的三维模型,分析了其-95m中段采空区的应力场分布,得到采空区应力集中区域。结合中段平面图,在应力集中区布置监测点,采用YSSC声发射监测仪对采空区声发射总事件进行监测,得到监测数据,并分析了采空区稳定性情况,为矿石安全回采提供依据。     

基于BP神经网络的层状矿床采空区稳定性评价研究

层状矿床采空区稳定性的影响因素和方式有其固有特点,有必要系统地研究层状矿床采空区的稳定性并建立评价模型。根据BP神经网络原理,系统梳理了典型矿山采空区稳定性计算与评价案例,结合部分矿山设计实例,选取影响采空区的3类主要因素中的岩石抗压强度、采场暴露面积及采场跨度等9项评价指标。利用MATLAB神经网络工具箱,以选取的9个影响因素作为神经网络输入层,设立稳定、基本稳定、不稳定和极不稳定4个等级作为神经网络输出层;该网络允许最大训练步数为1 000步,训练目标最小误差为0.001,选取单隐层网络对所构建的20个样本数据进行训练测试,从而建立了BP神经网络层状矿床采空区稳定性评价模型。并以某层状铁矿采空区为例,应用训练好的BP神经网络模型对其稳定性进行预测评价,其预测结果与实际情况相符,验证了BP神经网络的有效性。     

灵乡铁矿采空区群聚类分级及综合防治

为了对灵乡铁矿采空区进行稳定性评判分级及综合防治,综合考虑了采空区暴露面积、高度、工程布置、埋深及岩体RMR分类等5个采空区稳定性影响因素,并以此为评价指标运用传递闭包-F统计-模糊c聚类法将灵乡铁矿采空区群分为5级,并根据分级结果提出了加强监管、局部加固、修建人工矿柱、空区封堵和空区充填等对应防治措施,以确保采空区稳定。研究结果表明与采空区实际情况吻合,可为采空区群的分类、综合防治提供参考依据。     

声发射监测系统在采空区地压监测中的应用

针对河北某小型铁矿采空区数量多、体积大的现状,利用FLAC3D软件对采空区周围岩石的应力和位移变化进行模拟计算,分析了采空区塌陷范围的敏感区域,确定了监测的重点范围,建立了采空区围岩声发射监测系统,对采空区地压进行全天候监测,并根据声发射监测数据对空区稳定情况进行分析预测,以保障井下工人的生命安全和矿山的正常生产。     

基于突变级数法的采空区危险性评价研究

为了准确预测采空区危险性等级,从地质条件、采空区特征、外部因素出发,选取岩体结构、岩石质量指标、地质构造、暴露面积、埋藏深度、跨度、高度、矿柱布置和尺寸、工程布置、周围开采影响、相邻空区情况、地下水等12个评价指标。基于突变级数法,建立了采空区危险性评价的突变模型,确定了采空区危险性的突变级数评价标准,依照突变级数值对采空区进行等级判定,获得了采空区危险性的评价结果。应用突变级数法对某矿15个采空区进行危险性评价,结果表明:其中6个采空区属于Ⅱ级危险源,2个采空区属于Ⅲ级危险源,7个采空区属于Ⅳ级危险源;6号采空区的总突变级数值0.940为最大,其危险性程度最高。可见将突变级数法应用于采空区危险性评价是可行的,为采空区危险性评价提供了一种新的方法。     

桃花山矿地表塌陷及下部采空区稳定性分析

提出了产生塌陷地质灾害的两个基本要素——塌陷势能以及失稳力学条件。应用塌陷势能概念分析了桃花山矿上部塌陷体的塌陷发展规律,采用基于太沙基理论的失稳力学条件计算了采空区顶板稳定性,同时结合有限元数值模拟方法建立矿山三维模型,计算矿山整体应力场,分析了下部采空区的稳定性。     

石膏矿采空区稳定性动态演化规律研究

在分析了流变与爆破振动作用导致岩石力学参数变化的基础上,运用FLAC3D分析了在岩石力学参数下降时采空区稳定性的变化规律;针对流变导致应力场变化的情况,从矿柱结构及破坏形式分析着手,定性探讨了应力场变化对采空区稳定性的影响。     

基于3DMine-FLAC3D的复杂采空区稳定性分析

某矿山经空场法开采多年,形成大量采空区,为消除采空区造成的安全隐患,需对采空区稳定性进行研究。通过实地调查、现场取样以及室内岩石力学试验得到矿岩力学参数,利用3DMine软件建立了矿山采空区的三维可视化模型,以此为基础,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对采空区的稳定性进行了模拟分析,结果表明:Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号采空区对周围岩体的影响最大,Ⅰ号采空区上部地表位移较大,塑性区连通至地表,是矿体开采对地压影响最大的采空区。Ⅱ号采空区围岩上盘中部区域受拉应力影响较大,影响采空区的整体稳定性;Ⅰ号采空区与Ⅲ号采空区之间区域的岩体出现剪切破坏,Ⅲ号采空区顶板围岩稳定性较差。为保证安全生产,应尽快对采空区进行治理。     

岩体质量分类评价综述

岩体质量分类评价是岩体工程稳定性评价的重要方面,可为岩体参数选择、科学设计与施工提供合理的依据。结合国内外比较流行的岩体质量分类评价方法,分析其相应的评价依据和计算公式,同时,探讨了各分类评价方法的适用性问题,以便更好的开展岩石力学应用研究。     

声发射在海上平台压力容器检测中的应用

声发射技术是一种新型的无损检测技术,与传统的常规检测技术相比,利用声发射技术可以通过一次检测过程对压力容器作出整体运行状况的评价,同时也可为其他常规检测方法提供指导,大大缩短了检测工期。本文首先简要介绍了传统的常规检测方法,接着分析了声发射检测技术的有关理论,结合实际的工程应用可以看出,声发射检测技术在海上平台压力容器检测中必将获得更加广泛的应用。