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。     

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。     

基于岩体质量评价与分区的露天矿岩质边坡生态重建技术

露天矿岩质边坡生态恢复与重建是绿色矿山建设的重要组成部分,开展露天矿岩质边坡生态重建技术研究,对于实现我国绿色矿山建设具有重要的推动作用,岩质边坡极端恶劣的立地条件制约了该项工作的顺利开展。以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在详细分析该边坡地层分布特征、岩性、结构面产状及风化程度的基础上,采用三维激光扫描技术,构建东帮边坡DTM模型,在三维激光扫描结果与地质平面图对比分析的基础上,将东帮边坡划分为北、中、南3个区域;根据岩石力学试验结果,结合各区域岩体结构面空间几何信息,采用BQ分类法对上述各区域岩体质量进行评价,结果为:北、中、南区岩体质量等级分别为Ⅳ级、III级和II级,以矿区公路为同区上、下半区的分界线,下半区岩体质量好于上半区;根据边坡岩体质量分级结果,在不同区域采用与该区域岩体质量等级及节理、裂隙发育情况相适应的生态重建方案,其中,北区上、下半区分别采用客土喷播技术和厚层基材喷播技术,且下半区喷播基材中的黏结剂和团粒剂含量高于上半区,中区上、下半区均采用以铁尾矿为基质的人工土壤喷播技术,南区上、下半区均采用爆破燕窝、植生孔与高保水绿化喷播相结合的岩质边坡生态重建技术方案;边坡平台在前期采用林地、草地相结合的生态重建技术,待平台上土壤熟化后,采用林地、中药种植地相结合的生态重建技术;根据边坡最终境界与新河的相对位置关系,采用疏干排水的方式降低地下水对边坡稳定性影响的同时,设计了边坡生态重建所需的滴灌系统。研究成果为露天矿岩质边坡生态重建技术方案选取提供了新思路。     

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.     

种植槽技术在铜陵市岩质高陡边坡生态修复中的应用

岩质高陡边坡生态修复是一项困难的技术工程,其边坡高陡、岩体坚硬,常用生态修复技术难以对其进行生态修复。以铜陵市郊区敕山、新建白杨涝石料厂矿山地质环境治理工程实践为例,详细介绍了种植槽的结构设计、槽内绿化设计、基质配比、养护系统等内容,并对其运用过程中存在的问题进行了阐述。本项目的实施为类似岩质高陡边坡生态修复提供了一定的借鉴。     

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。     

黄石地区露天矿山边坡分类及其生态修复应用

湖北省黄石地区矿产资源丰富,露天开采矿山众多,存在大量亟待生态修复治理的边坡。根据边坡的岩体岩性、岩体结构类型、坡度、坡向、坡高的组合关系,将黄石地区的露天矿山边坡划分为难治理型、较难治理型、较易治理型、易治理型四类,指出岩质、整体状和块状结构、陡坡及以上、顺层坡、高及超高边坡的生态修复难度较大。露天矿山边坡的类型及生态修复难易程度不同,应本着技术可行性、经济合理性、施工便利性原则,因地制宜地制订生态修复治理方案,以达到修复效果和经济性的协调统一。     

基于离散元的碎裂岩质边坡卸荷松弛特征研究

边坡卸荷松弛特征对边坡稳定性具有重要影响。采用颗粒流法模拟碎裂岩质边坡卸荷全过程,探讨卸荷过程中能量、位移的时空演化规律。基于PFC模拟和探地雷达探测提出一种新的卸荷分区判定方法。研究结果表明:边坡卸荷过程能量经历骤变、波动、平稳3个过程,外力功大多以应变能的形式存储在岩体中;边坡平均卸荷深度达2 m,探地雷达在边坡卸荷区检测中具有良好的适用性;基于边坡变形特征和探测结果,将边坡分为开挖损伤区、卸荷影响区和轻微扰动区。     

水电岩质边坡稳定性预测的支持向量机方法

以我国水电工程区典型岩质边坡为例,选择边坡岩体质量系数、结构面方位系数、结构面类型修正系数、坡高系数及施工方法修正系数6个边坡稳定性复合指标作为评价因子,建立了水电岩质边坡稳定性预测的支持向量机方法,并将其与传统统计判别方法（如距离判别方法和Bayes判别方法）进行了比较。分析结果表明,支持向量机方法的预测精度较高,且高于传统数理统计判别方法的预测精度。     

某煤矿岩质台阶开挖边坡破坏类型分析

岩体优势结构面控制岩质边坡变形的边界,优势面的组合决定了岩质边坡变形破坏的类型。针对某煤矿采矿工程岩质开挖边坡,开展岩体结构调查和研究,进行优势结构面分组,将开采边帮按照几何形态和地层岩性情况分区分段,通过优势结构面与台阶开挖边坡的倾向和倾角关系,采用Dips软件所得的直观分析图,可以分析采矿台阶开挖边坡的破坏类型及其破坏发生的条件。最后指出采矿台阶边坡开挖后,应采取针对性的工程治理措施,并结合结构面赤平投影的可能性区域以及位置的分析,分区分段治理危险区域的台阶边坡,以达到矿区安全生产的基础上节约成本的目的。     

首钢铁矿沙厂采区露天矿山边坡工程地质特征

分析首钢铁矿沙厂采区的岩组及岩性、边坡岩体结构等地质特征，并进行工程地质分区。从岩体结构特征分析、结构面和边坡面产状的几何组合关系分析和极限平衡分析确定了边坡岩体的破坏模式。分析评价结果不仅对矿山开采具有重要意义．而且对同类矿山的边坡研究具有借鉴意义。     

研山铁矿顺倾含水岩质边坡稳定性与生态修复技术研究

顺倾边坡是矿区生态修复与重建的重点与难点区域,为实现顺倾含水岩质边坡的安全稳定与快速复绿,以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在对不同饱水时间条件下边坡稳定性分析的基础上,提出适宜的技术进行生态修复。结果表明:长期饱水对岩体的抗剪强度参数和边坡稳定性均产生显著影响,黑云变粒岩、白云母片岩的黏聚力由天然状态时的221.2 k Pa、92.2 k Pa下降到饱水90 d时的192.3 k Pa和66.4 k Pa,内摩擦角由38.3°、37.1°下降到33.2°和31.2°;饱水15 d、30 d、45 d、60 d、75 d和90 d后,在安全系数为1.25的情况下,最终边坡角分别为37.5°、36.8°、36.1°、35.7°、35.4°和35.2°。根据边坡稳定性分析结果,结合坡面岩体结构特征,提出适宜于顺倾含水岩质边坡的生态修复技术——钻孔-钢管植藤生态修复技术。     

某焦化项目顺层岩质高边坡变形机理及稳定性分析

对某焦化项目顺层岩质边坡现场工程地质条件进行了调查,对边坡的岩体结构类型、成因机制及结构面与坡面组合特征进行了研究,结合工程地质条件,对边坡变形机理进行了探讨.在此基础上通过FLAC3D数值模拟,分析边坡的稳定性.研究结果表明,该边坡处于滑移—弯曲(—拉裂)型滑坡变形破坏的初始阶段,边坡的变形受层间软弱夹层及岩体结构面控制作用明显,边坡处于欠稳定状态.     

基于无人机贴近测量的露天矿岩质边坡结构面自动识别

获取岩质边坡结构面特征是露天矿山开展边坡稳定性分析的关键工作,传统的工程调查手段容易受到边坡地形限制,存在作业风险高、效率低等问题。为高效、安全地获取露天矿岩质边坡的精确结构面特征,利用无人机倾斜测量与贴近摄影测量技术开展了露天岩质边坡测量工作,构建了边坡的精细三维点云模型。通过进行边坡点云数据滤波、特征值获取以及基于区域生长法的平面分割分析,实现了基于点云数据结构面参数的识别与提取,形成了一种基于无人机获取岩质边坡结构面的自动、高精度测量方法,并在攀枝花铁矿尖山矿区北部边坡开展了工程实例验证。研究表明:基于无人机测量获取符合工程精度要求的边坡三维点云数据,采用结构面自动识别方法可快速地从边坡点云数据中获取岩体结构面信息,为边坡稳定性分析与评价提供了基础数据。     

露天采场边坡岩体结构的力学效应分析(下)

４岩体结构的力学效应分析根据采场工程地质和水文地质条件，将采场分成了４个工程地质分区，其中Ⅰ、Ⅱ区又细分成了Ⅰ１、Ⅰ２和Ⅱ１、Ⅱ２４个区，见图２。据此，结合采场边坡几何特征分成了８个边坡分区（见图３）。４．１岩体结构力学效应之一对边坡岩体变形破坏机制...     

庙沟铁矿露天扩界采场边坡稳定性研究

通过对露天采场边坡岩体特征分区勘查、露天采场边坡风化破碎带测试分析结果、露天采场边坡岩体质量评价结果和露天采场现状边坡稳定性计算,得出边坡安全系数计算结果,对边坡安全系数计算结果进行分析,并提出边坡防水等建议。     

某大型露天矿岩质高陡边坡稳定性分析与评价

随着矿产资源的开发利用,露天矿山向深部开采工程中所遇到的岩质边坡稳定性问题也相应增多,特别是大型露天矿高边坡问题表现尤为突出。以某大型露天采场岩质边坡为研究对象,通过边坡岩体结构稳定性评价、边坡稳定的极限平衡法分析和有限元法,对其现状和设计终了边坡进行定性与定量的稳定性评价。     

基于多指标的四川地区典型岩质边坡稳定性评价

针对岩质边坡稳定性评价的指标权重、隶属度分级等核心问题,提出了一种基于改进的熵权-模糊评判原理的评价模型。构建了涵盖边坡几何形态、岩土物理力学性质、岩层与结构面影响、水文气象条件、外界影响因素5大方面共12个影响指标的评价体系,建立了稳定性评价分级标准。对四川地区9个典型岩质边坡进行了稳定性评级,结果表明:外界扰动、年平均降雨量与内聚力在边坡稳定性评价中占主导地位,权重达34.87%,容重指标的影响最小,其权重仅为3.45%。改进的熵权-模糊评判模型不仅可以作为最大隶属度原则的一个补充,同时还可以对处于同一等级的边坡进行排序,可为合理地进行边坡稳定性评价提供参考和依据。     

基于属性数学理论的岩质边坡稳定性评价

为准确的评价岩质边坡的稳定性,基于属性数学的理论和方法,建立岩质边坡稳定性评价属性识别模型。该模型选取影响岩质边坡稳定性的主要因素作为评价指标,如RQD、岩体结构特征、地应力、内聚力、内摩擦角、坡高和日最大降雨量,并将边坡的稳定性等级分为5个等级。通过构建各评价指标属性测度函数,并通过相似权理论确定指标权重,从而计算得到单指标属性测度和多指标综合属性测度,最后,应用置信度准则进行岩质边坡稳定性属性识别分析。利用该模型对文中边坡实例进行评价,其评判结果与物元可拓评判结果有较好的一致性,这表明建立的岩质边坡评价模型是合理和可靠的。     

三峡库区巴东新县城铜盆溪桥东头高切坡稳定性评价

由于三峡库区移民建设的开展,城镇建设形成一系列的高切坡,给城镇居民生命财产安全带来较大的威胁。在查明高切坡工程地质特征、边坡类型、结构面特征、成因及临空面的组合关系及危害程度的基础上,对高切坡岩体进行分区,并对岩体破坏机制进行力学和破坏模式分析,提供高切坡在不同工况下的结构面力学参数,进行分区稳定性计算和评价;重点对稳定性较差的Ⅳ区做出了较为客观的定性、定量分析和评价,预测分析了高边坡的破坏方式及稳定性。