矿山三维模型在滑坡体稳定性分析中的应用

滑坡是常见地质灾害之一,其形成原因可以是自然的,也可以是人为的,或者是综合性的.因此,滑坡体的形成机制相当复杂,寻求可靠、有效的滑坡体理论计算与数值模拟分析方法是许多学者努力研究的方向.随着现代科学技术,尤其是先进的计算机数字建模技术的发展与进步,三维矿山模型的建立成为可能,为滑坡体稳定性分析与计算提供了一种新的途径.模型的建立以从各种渠道所获取的基础数据为前提,可以将研究对象的基本组成及其结构构造三维可视化,并赋予各组成部分关于几何形状、尺寸、空间分布要素(走向、倾向和倾角)以及物理力学性能方面的参数.将三维模型上任意截取的计算剖面与传统的极限平衡计算法结合起来,可轻松获得该计算剖面坡体稳定安全系数;将三维模型和功能强大的有限元分析软件结合起来,则可实现滑坡体的三维稳定性分析与计算.结合河南灵宝罗山矿区的滑坡体稳定性分析与治理课题,介绍了以MapGIS,AutoCAD及Surpac软件为主要工具的矿山三维建模的基本原理和步骤,获得部分关键计算剖面的稳定安全系数,为滑坡体的稳定性分析研究及其综合治理提供了依据.     

基于三维模型的矿山开采方式优选

利用Surpac三维数字软件分别建立地下采矿模型和露天采矿模型,在模型的基础上,对露天开采和地下开采进行了基建工程量、损失率、贫化率、出矿品位、采出地质矿量和金属量等主要技术指标的对比,进而选择较优的开采方式,从而大大降低人工在方案比较上的工作量和统计误差。结果表明,基于三维可视化的设计方法具有工作效率高、计算精准的优...     

基于三维建模技术的矿山移动范围圈定

结合罗山矿区工程实例, 提出了一种将传统的工程类比法或数值模拟方法与矿山三维建模技术相结合来确定金属矿山移动范围的方法。介绍了以MAPGIS、AutoCAD及SURPAC软件为主要工具的矿山三维建模的基本原理和步骤。在移动范围确定过程中, 借助先进的3D建模技术获得三维矿山模型。该模型可以实现各类地质体的可视化, 直观地展示其形态与产状, 清晰地反映各构成因素间的相互关系。在3D模型中截取的特征剖面与工程类比法或数值模拟方法相结合, 能轻松获得各特征剖面上的岩移参数值。通过给定的岩移参数值进而确定各特征剖面上的地表移动边界点, 将各移动边界点连接即可实现矿山移动范围的圈定。     

露天矿三维境界参数优化与应用

为得到更优的露天矿开采终了境界,提出了集优化参数预测、矿岩块体属性赋值及动态经济效益分析为一体的三维境界优化方法。首先运用经济时间序列方法对未来市场钼精矿售价进行科学预测; 在大量已存矿山边坡数据基础上利用神经网络方法预测矿山边坡角; 在预测参数和建立的矿床地质模型基础上利用图论学方法获得批量境界方案,并对各境界方案编制生产计划,计算各方案投资、成本及效益,比较各净现值并确定最优方案。将该优化方法应用于某矿山设计中,结果表明,在以参数预测为基础的条件下矿山开采境界三维优化与矿山实际生产结合紧密,可指导矿山设计及生产,该方法具有推广应用价值。     

某矿梭形隔离矿柱的回采方案优化

为安全高效回采某矿的梭形隔离矿柱,基于FLAC~(3D)数值模拟方法对隔离矿柱回采方案进行了优化研究。在预留顶柱条件下分析了梭形矿柱的回采顺序对整体开采安全性的影响,分别从应力场及位移场变化方面对比了从中间向两端(方案1)和从两端向中间(方案2)2种回采方案。结果表明,方案1的采场变形与应力分布相协调,而方案2会在部分采场造成应力集中,顶板易发生多点弯曲和反向弯曲,危及采场回采安全,最终推荐方案1,即从中间向两端回采。生产实践证明,采用推荐方案可多回采矿量50.52万t,增加销售收入9413.5万元,增加税后利润4888.1万元。     

马路坪矿通风系统优化设计研究

随着生产能力的提高,马路坪矿原有的矿井通风系统已无法满足需要,改进通风系统已成为当务之急.通过对现场测试数据的分析,借鉴国内外矿井通风系统的成功经验,初步拟定可行的通风方案,运用模糊综合理论对通风系统中相关的12个指标进行分析,最终优化确定马路坪矿的通风系统为两翼抽出式通风系统.     

某矿通风系统的优化与改造

为解决某矿山地下开采通风能力不足和通风困难等现状,对矿山现有通风系统所存在的问题进行具体分析和研究,通过绘制通风系统网络图和技术经济对比,确定适合于该矿山的通风系统,改造后的通风系统符合有关规程规范,大大改善了井下工作环境,确保安全高效生产。     

栾川三道庄钼矿地下采空区三维模型的建立与可视化研究

利用英国MDL公司研制的三维空区探测系统(C-ALS)对栾川三道庄矿1438水平和1414水平2个空区进行了扫描探测, 通过对探测的结果进行分析, 得到了空区境界的最终三维坐标、形状、体积等数据, 探测结果与空区的实际形状完全吻合。该系统能够对地下空区进行自动的、全方位的扫描, 并依据所得到的数据自动生成空区的三维立体模型, 为工作人员对地下空区的后续分析和预测提供了可靠的科学依据, 从而确保矿山安全生产。     

地下空区激光三维探测应用研究

安全准确地探测地下空区形状,尤其是一些由于安全原因不可进入的或无法进入的空区,对空区的详查、处理以及矿山安全生产有着及其重要的作用。由于常规空区探测方法的局限,运用空区激光三维探测仪从地表对地下不可进入采空区进行了三维探测,探测结果很直观地显示了所测空区的形状。根据探测数据分析了各所测空区的基本情况,详查各开采台阶下空区的分布情况。数据经过处理后导入SURPAC和矿山各阶段CAD现状图,并用空区平面图中的网格交点顶底板标高来代替设计中需要的剖面图,为台阶爆破和空区处理提供可靠的数据。比较了通过各钻孔实测的空区高度和扫描数据中对应点的空区高度,比较结果显示,激光扫描能够满足对空区精确的三维探测。     

基于模糊理论的矿山排土场稳定性分析

结合多个边坡的资料,将模糊聚类迭代理论运用到矿山排土场稳定性分析中,建立了矿山排土场的模糊聚类迭代模型,并对某矿山排土场进行了稳定性分析,结果符合工程实际.