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。     

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。     

石膏矿采空区稳定性分类的综合评判法研究

为有针对性地治理采空区,有必要对石膏矿山采空区稳定性进行合理地分类,为此提出了采空区稳定性分类的综合评判法.该评判法将采空区的存在时间、采空区的面积、矿柱面积比率、矿柱宽高比、采空区是否有水、当前来压情况及采空区周边情况作为主要分类标志,依据综合得分情况对采空区稳定性进行合理划分.研究成果对石膏矿山采空区稳定性分类提供了重要依据及借鉴,可在石膏矿山生产实践中推广应用.     

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。     

声发射差量比指标的应用研究

基于采空区岩体声发射的应用现状及传统声发射评价方法的不足,提出了评价预测采空区稳定性的声发射参数差值比指标,并给出了相应的计算式。结合岩体失稳过程中的声发射累计参数一般变化规律及鄂东地区采空区声发射应用实践,得出了对应的声发射差量比变化规律及岩体失稳时的差值比变化前兆特征。岩体声发射差量比指标能综合考虑声发射各基本参数,弥补传统评价方法的不足,减少地质条件、采空区布置等影响因素的干扰,实现采空区稳定性的简单有效的评判及预测。     

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。     

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。     

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。     

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。     

采空区地压活动的时空分布研究与应用

直观可靠地预测预报采空区地压活动,能为矿山正常采矿作业及管理决策提供有力的保证。以正旺铁矿为研究对象,通过采空区地压活动的时空分布掌握地压活动规律,初步判定采空区的稳定性,再结合影响采空区稳定性的其他因素建立采空区稳定性预警等级,综合评价采空区稳定性。结果表明:通过对地压活动的时空分析能较好地掌握井下地压活动规律,考虑多因素的采空区稳定性预警等级能为矿区正常采矿作业提供更好的保证。     

矿井采空区勘探及预测方法的探讨

以山西昔阳麻汇煤矿采空区实际状况为研究对象,详细介绍了浅震反射波法、高密度三极测深、孔内波速测试这3种物理勘探方法,采用钻探进行验证,并对矿井采空区的稳定性进行阐述,结合上述方法和实际情况对该矿今后开采进行预测,对矿井的勘探及预测工作有一定的指导作用。     

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。     

采空区边坡稳定性研究

边坡稳定性研究是露天开采安全性研究的重要指标,边坡稳定对企业人身与财产安全至关重要。在由原井工开采转为露天开采时,地采所形成的采空区将成为露天开采边坡稳定性的重要影响因素。通过对某煤矿进行实地勘查,运用数值模拟的方法研究采空区跨度与深度对露天开采边坡稳定性的影响,分析其临界指标,并指出相应的解决办法。     

矿群采空区侧向围岩移动力学性质变化数值模拟分析

大多数情况下,静态稳定性的研究就是围岩稳定性的研究。围岩环境、岩石力学性质对围岩稳定性有显着影响,弱结构面的存在和不确定性对露天煤矿群采空区稳定性的评价有很大影响。考虑露天煤矿群采空区的地压状况,对岩石横向运动成因进行三维数值模拟研究。模拟结果表明,采空区侧过载坍塌应力集中的影响范围不仅作用于煤层,而且形成了从煤层和顶板向采空区侧倾斜的应力集中拱形范围。路边支护的砌筑位置应在工作面后方一定距离,有利于避免动压对支护效果的影响。     

基于Midas/Gts建模的FLAC~(3D)双旗山采空区稳定性分析

为了研究双旗山新老采空区的开采及尾矿库的稳定性,采用Midas/Gts建立包含新老采空区和尾矿库的有限元模型,利用转化插件导入FLAC~(3D)中,并结合深部矿体矿房法开采工艺对采空区进行数值模拟,分析其稳定性。结果表明,新老采空区的开采对尾矿库影响较小,新采空区开采尤其要注意顶底板的稳定性,以确保开采安全。     

基于CMS实测的采空区群稳定性数值模拟方法

应用空区探测系统(Cavity Monitoring System,简称CMS),精确地获取地下矿山采空区的三维形态和准确的空间位置,并借助大型三维矿床软件SURPAC建立起了空区的三维形态模型,在此基础上,研究提出了空区稳定性数值模拟建模的SURPAC和FLAC3D耦合方式,形成了基于实测的采空区稳定性数值模拟分析的新方法,有效地提高了采空区稳定性数值模拟结果的准确性和可靠性.该方法已在铜坑矿采空区群稳定性数值模拟研究中成功应用,验证了该技术的有效性和可靠性.     

矿井采空区冒落结构与充水性特征研究

采空区积水是制约临近回采工作面生产安全的重要隐患,根据采空区内积水范围、积水量展开针对性的防治水工作对保证矿井生产安全具有重要意义。以3226回采工作面采空区积水为工程实例,通过对比实际排水量与理论预测量间关系,并结合采面采空区顶板结构,分析3号煤层在复合顶板情况下的覆岩冒落结构与充水特征间关系、不同岩层碎胀系数Kc与充水系数K间关系,并构建采空区冒落岩层的充水模型。研究成果可以为后续3号煤层采空区积提供水预测和防治的指导依据。     

采空区塌陷预测的支持向量机方法

针对采空区坍塌预测中诸多因素不确定性问题,应用支持向量机理论并结合工程实际.建立了采空区塌陷预测的支持向量机(SVM)模型.选取覆盖层类型、厚度、矿层倾角、地质构造、采空区距地表的垂直深度、体积率、空间叠置层数等7个影响因子作为采空区塌陷预测的SVM模型的判别因子,利用支持向量机结构风险最小化原则,在某矿区采空区实测数...     

高速公路下采空区充填治理与稳定性探究

我国经济发展迅速,由于矿产资源的开采与高速公路修建位置可能发生重合,在实际工程建设中,可能会遇到采空区的情况,这是在高速公路建设中的一类特殊问题,这样的问题可能会对公路的建设以及行驶留下安全隐患。因此,需要对高速公路下采空区进行充填治理,并进行稳定性的评定,确保其安全性。本文首先对高速公路下采空区的充填机理进行了介绍,然后分析了目前常用的高速公路下采空区充填治理工艺,同时列举了一些影响采空区稳定性的因素以及稳定性评定方法,最后介绍了空洞型采空区稳定性验算,希望能够对相关的从业人员提供一定的参考。     

神经网络在山区磷矿开采自然坡稳定分析中的应用

针对山区磷矿开采自然边坡稳定性分析问题,建立了人工神经网络预测模型,并对神农磷矿区自然边坡稳定性进行了具体的预测分析,理论计算结果与工程实际情况一致。分析结果表明,本文所建立的理论模型可用于自然边坡稳定性的预测分析。