远程地压监控技术在地下矿山中的应用研究

随着地下开采深度的不断增加,地压控制也越来越重要。结合地下采矿工程地压监控的需要,根据矿山的地压活动特点,提出采用远程地压监控技术来对矿山地压进行研究。研究在受限空间环境下,地下采矿远程地压监控系统的结构组成,并且对软件系统、硬件系统、网络系统进行研究与设计。结合采矿工程的特点,分析应力、位移、压力等传感器的布置要求。通过对地压的监测,得出该矿山的地压活动特点与矿柱目前的稳定性情况。实践结果表明,采矿地压远程监控自动化系统运行稳定,数据准确,能解决人工监测所不能解决的诸如测试人员人身安全、实时监测、已破坏岩体的监测等问题,是采矿地压监控新的发展方向,同时,也是数字化矿山的重要组成部分。     

数值方法中岩体力学参数的选择

对岩体工程数值计算方法中节理岩体力学模型（包括变形特性、强度特性）的选取进行了分析总结。结果表明，节理岩体的强度模型与变形掀起性都与岩体中的岩块材料性质、岩体中结构面性质及其分布形成以及所处的地应力环境有关，提供了不同条件下的岩体力学模型的数学表达式，为数值计算中节理岩体力学模型的选取提供参考。     

大广山矿残留矿柱回收工程可行性分析

在详细分析大广山矿一期开采残留矿柱分布特征基础上，提出了崩落法结合受矿漏斗出矿的联合矿柱回采法，即先人工崩落矿柱，利用放矿漏斗在覆盖岩层下集中放矿，对分布矿柱回收工程的17m厚预留矿体隔层的稳定性和生产可靠性进行了分析评价，经济分析评价结果说明矿柱回收工程具有较好的社会效益和经济效益。     

井筒支护开裂形成及扩展的断裂力学分析

利用线弹性断裂力学的观点对程潮铁矿东主井支护开裂的现象以及其可能的发展情况做出了力学分析 ,计算中利用有限单元法来计算应力强度因子 ,通过最大周向应力理论来考虑裂纹可能的开裂及其开裂方向。     

控制顶板崩落过程的关键结构体初探

结合程潮铁矿的工程地质条件以及顶板围岩崩落过程与地面变形的监测结果,认为在金属矿床复杂顶板中存在控制顶板崩落过程的关键结构体.由于关键结构体的存在,顶板的崩落呈间隔性与跳跃性向上发展,在崩落发展到地表之前,地表的变形量较小且没有规律性.在此基础上,探讨了关键结构体的理论框架,讨论了关键结构体的概念与存在条件、力学特性、空间形态、破断方式及其对应力场的影响.     

西洞庭湖南咀站月平均流量估算模型对比研究

为探讨广义回归神经网络(GRNN)、BP、小波神经网络(WAVE)在径流预测中的适用性,以西洞庭湖南咀站为例,通过EMD方法对1956—2008年南咀站月平均径流量序列进行分解,结合相关性分析分离出与安乡、南咀站月平均水位、流量等输入因子相关的IMF分量,引入BP、GRNN、WAVE算法建立径流估算模型,重构南咀站月平均流量序列。结果表明:①除IMF2分量能量最高、振幅最大,贡献率73.238%,南咀站月平均径流量其他分量随分量级数增大,振幅减小,能量减小,周期增大,贡献率减小;②南咀站月平均流量分量IMF1—3与安乡、石龟山站水位流量极显著正相关,趋势项与石龟山站月平均水位、安乡站月平均流量极显著负相关,与石龟山站月平均流量显著负相关,其他指标相关性均不显著;③同一模式,GRNN算法均优于BP算法(Factor模式下除相对误差外)、小波神经网络算法(IMF-7模式下除均方根误差外),同一算法,Factor模式均优于IMF-7模式,IMF-7模式优于IMF-4模式(除GRNN算法外)。     

裂隙岩体固液相耦合的超级有限单元法

 从考虑水压的岩体位移方程与考虑应力的渗流方程出发，按照超级有限元的基本思想，利用伽辽金有限单元法的推导方法，推导了岩体应力,渗流耦合的超级有限单元方程式，并且具体地分析了超级单元耦合矩阵的组合形式。编制了相应的程序，并且提供算例进行了试算。研究表明，超级有限单元法应用于复杂岩体固液相耦合分析是适应的。     

山坡地形下崩落采矿法开采引起大范围地表开裂的数值分析

针对程潮铁矿东主井工业场地开裂严重、产生的崩落角很小，并造成东主井严重开裂的现象，进行了有限元分析计算。计算考虑了地表地形的复杂情况。结果表明，崩落角过小与地表形状有关，由于崩落区的形成，坡脚失去支撑，使位于山坡地上的井筒局部处于拉应力状态，并使井筒拉裂。计算结果为井筒的维护提供了理论依据。     

程潮铁矿矿岩工程质量评价与支护方式的选择

按照《工程岩体质量标准》以有采准巷道的实际稳定情况，以定性和定量的方法，分别对程潮铁矿已揭露的－302m水平进行了矿岩工程质量分级评价，并对下部几个分段的矿岩工程质量做出了预测，针对不同等级的矿岩选择了相应的支护方案。分级分区结果与预测结果符合矿山情况，所选择的支护方案行之有效。     

采准巷道支护分级的探讨

在矿岩工程质量分级的基础上，综合考虑采准巷道使用的时间，巷道暴露面积以及巷道影响程度来对巷道进行支护分级，并提出了巷道支护分级的方法，通过对不同支护级别的巷道因地制宜地采用不同的支护方式。可降低支护成本，该方法在程潮铁矿采准巷道支护中得到了应用，结果表明，采用支护分级方法来保证支护质量，降低支护成本是有意义的。