岩体节理面三维网络模拟方法构建与应用

岩体节理是研究岩体物理力学性质的基础,但其通常深埋在岩体内部,很难全面了解其空间分布形态。为展现岩体节理面在三维空间的发育特征,掌握节理裂隙在岩体内的分布规律,构建岩体节理面三维空间分布模型。以广西盘龙铅锌矿为研究对象,采用测线法获取现场节理基本信息,运用概率论与数理统计对节理几何参数进行统计分析,并确定参数分布的概率模型。根据蒙特卡洛模拟原理结合Excel中产生随机数的相关函数,获取模拟数据,利用AutoLISP语言编写模拟程序,在CAD中生成三维节理面网络模型,并将该模型运用到岩体质量分级中。研究表明:节理面三维网络模拟效果良好,在岩体质量评价中充分体现了各项异性特征,评价结果更符合实际,该方法为岩体节理面研究提供了一种新的思路与途径。     

等效岩体三维随机节理网络模型构建及其在两河口水电站中的应用

节理的存在对水电高陡岩质边坡的力学性质有重要影响,如何构建反映三维节理分布特征的等效岩体计算模型,是分析与评价岩体力学特性的关键。本文基于损伤力学和统计强度理论,在三维岩石破裂过程分析（RFPA3D）软件的基础上,提出了一种计算等效岩体三维随机节理网络模型的新方法。首先,基于Baecher模型和Monte-Carlo方法,在RFPA3D软件中实现了三维随机离散节理网络（Discrete fracture network,DFN）模型的重构。然后,利用RFPA3D软件内嵌DFN模型,赋予节理和岩石不同的力学参数,构建了工程尺度等效岩体三维随机节理网络模型,实现了三维随机节理岩体破裂过程、变形和强度等力学性质的分析。最后,以两河口水电站左岸边坡坝址区下游节理岩体为研究对象,验证了三维随机DFN模型的准确性,开展了研究区内节理岩体尺寸效应研究,并获得了研究区内岩体的表征单元体（Representative elementary volume,REV）和等效力学参数。该研究成果为等效岩体力学行为分析提供一种新方法。      

基于Q系统的山后金矿矿岩稳定性分级

所有岩土工程都在岩体中进行,岩体的稳定性受到岩体质量好坏的制约,进行岩土工程设计与施工要根据岩体的质量评价和其结构特征。山后金矿主矿体赋存于招平断裂带下盘,上盘断层泥极容易冒落,目前没有巷道穿过上盘断层泥;通过钻孔岩心调查与现场节理调查相结合的方式,分析钻孔、现场节理调查数据和节理产状,依据Q系统方法对山后金矿岩体稳定性进行了分级,并对采场的安全性进行了评价,为山后金矿采矿工程设计提供参考。     

呼的合铜矿工程地质调查与岩体质量评价

针对呼的合铜矿工程地质条件、水文地质条件及岩体力学特性等,应用岩体工程地质力学方法进行了工程地质划分、节理裂隙统计和岩体结构分类。同时应用CSMR分级方法对呼的合铜矿岩体质量进行了系统全面的分类和评价,其评价结果为Ⅰ区和Ⅱ区边坡岩体质量评价级别为IIIb,Ⅳ区、Ⅴ区和Ⅵ区评定级别为Ⅲa,Ⅲ区评定级别为Ⅱb。     

谦比西铜矿西矿体工程地质调查与评价

针对中色非洲矿业公司下属谦比西铜矿西矿体围岩的工程地质、水文地质条件及岩体力学特性复杂性,运用岩体工程地质力学方法进行了工程地质岩组划分、节理裂隙统计和岩体结构分类。利用RMR分级及Q系统分级方法对不同岩组的岩体质量进行了分类和评价,得出了工程岩体质量评价结论,为西矿体采矿和巷道支护设计方案提供了基本地质资料。     

三山岛金矿科技成果荣获辽宁省科学技术奖

正2016年5月,三山岛金矿"深部金属矿床开采诱发地压灾害判别与控制及其工程应用"项目获得"辽宁省2016年科学技术奖二等奖"。该项目主要针对深部金属矿床开采诱发的岩体冒落、岩爆等地压灾害等现象,通过应用自行研发的三维岩体节理模拟与分析系统,构建了采场顶板三维岩体结构面空间分布模型,并依据采场顶板岩体结构面的几何特征参数,延伸节理结构面的空     

三维激光扫描点云数据处理与应用技术浅析

近年来,随着科学技术的稳步发展,测绘工程事业呈现了较为快速的发展态势。对于建筑测量工作来说,传统模式下采取的单点测量方法,存在精度低的缺陷。而利用三维激光扫描仪,则能够得到物体表面三维精确数据,使对物体三维点的高精度测量需求得到有效满足。本次在分析三维激光扫描点云处理技术进行概述的基础上,进一步重点分析三维激光扫描点云数据处理与应用技术,希望以此为建筑测量作业提供有效的技术支持。     

基于PCL的三维点云去噪方法研究

随着三维激光扫描技术的不断发展,三维点云数据的获取数量、速度都得到了快速的提高。点云的去噪是数据处理的重要步骤之一,也是关系到后期数据应用成功与否的关键环节。因数据获取过程中影像因素的多样性以及去噪处理的复杂性,使去噪方法的研究成为该技术领域的重点和热点之一。本文基于PCL这开源的点云数据处理平台,对其中两种较为常用的方法进行对比研究。研究表明,单一的去噪算法很难满足实际的工程应用需求,算法的不断改进、完善、集成,将是下一步研究和应用的重点。     

金堆城露天矿节理裂隙调查及边坡潜在破坏模式研究

在现场踏勘和钻孔资料分析的基础上,选择了多条有代表性的详细线,在金堆城露天矿边坡开展了节理裂隙调查与分析工作。利用玫瑰花图和施密特投影等密度图,重点分析了各详细线和各帮边坡的节理裂隙产状分布规律;结合边坡产状、岩体摩擦角及各详细线处的地质情况,对边坡松动岩体潜在的破坏模式进行了研究,并给出了支护建议。研究为岩体质量分级和凹陷露天矿边坡形状优化提供了重要的参考依据。     

基于优化组合赋权的可拓学磷矿山岩体质量评价

为解决岩体质量评价相邻等级之间指标参数模糊不确定性问题,引入可拓学理论,提出基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级模型,对昆阳二矿磷矿山地下开采的岩石进行质量评价。首先,根据矿山地质特征选取岩石单轴饱和抗压强度(R_c)、岩石质量指标(RQD)、节理间距(J_d)、结构面条件(J_f)、地下水状态(W)和地应力影响系数(Z)6个影响指标,将每个指标划分为5个等级;然后通过改进的层次分析法和熵权法分别确定指标的主观和客观权重,引入矩估计法对主客观权重进行优化组合;最后应用修正的RMR法和Q系统法对岩体质量进行评价,将分级结果与基于优化组合赋权的可拓学岩体质量分级结果进行比较。研究表明：5个待评价岩体中,除上矿体N3的模型分级结果与修正RMR法存在差异之外,其余岩体的分级结果与修正RMR法相同,使用Q系统法的评价结果整体偏低。此外,该模型可得出岩体质量等级偏向于相邻等级的程度,分级结果符合昆阳二矿磷矿山生产勘探地质报告岩体质量范围,比修正RMR法和Q系统法更加准确,验证了本文方法的可靠性,为地下矿山开采提供了技术支撑。