基于正交设计的露天矿V形槽结构滚石防护试验

交通领域针对滚石防护已开展大量研究工作,但对于矿山而言,因其工程扰动频繁、岩石破碎等特点,滚石防护专项研究甚少,常采用安全平台和清扫平台设计防治滚石。然而,随着开采深度和规模增加,上述方法已无法有效阻挡扩帮扰动产生的大量滚石,滚石伤人和损坏设备事故频发。针对上述问题,以南芬露天铁矿采场下盘边坡滚石防护为例,首先,基于正交试验原理,利用Rocfall程序分别对"安全平台滚石防护措施"进行3指标4因素数值模拟正交试验,对"安全平台上设计V形槽滚石防护措施"进行3指标5因素数值模拟正交试验;然后,对试验结果进行极差分析,揭示2种措施各个因素对滚石运动特征的影响规律;最后,确定2种方法的最优参数组合,并在南芬露天铁矿选择实验区,进行现场对比试验。试验结果证明V形槽结构能够有效防护滚石,可为露天矿山高陡边坡滚石防护提供借鉴。     

柿竹园矿崩落开采山体滚石的预测分析

在山体下进行崩落开采崩通或塌陷到地表时,在陡峭的山体地形条件下将不可避免地产生滚石灾害。结合柿竹园多金属矿为处理采空区所进行的大规模崩落开采情况,对山体滚石灾害进行了预测分析,研究结果对类似矿山的滚石灾害防治具有一定的参考意义。     

隧道口危岩崩塌运动特征研究

崩塌落石作为山区高陡边坡的一种典型破坏方式,是危害严重的地质灾害之一。基于禹门口隧道进口危岩的现场调查,以W10危岩体为例,利用RocFall软件,模拟了4种坡面覆盖情况下危岩崩塌后的运动轨迹,对比分析了落石在隧道进口部位的冲击能量、弹跳高度等运动学参数的差异。利用PFC3D软件重建三维地表模拟了W10危岩体崩落后的三维运动轨迹。结果表明:植被覆盖情况直接决定恢复系数的大小,而恢复系数越大,能量转化效率越高,落石动能损失越小;坡形是决定落石弹跳高度的控制性因素,落石崩落后在地形凸起处发生弹跳,4种坡面条件下落石弹跳高度最大处基本一致;PFC3D较RocFall能更全面地展示出落石崩落后形态及运动轨迹,对落石的防治工作有很好的指导意义。     

边坡滚石运动分析及防护措施

随着经济的快速发展,基础工程道路的建设不断增多,边坡滚石灾害问题越来越突出。对某边坡滚石运动进行了分析计算,得出滚石运动参数,并提出相应的防治措施。     

南芬露天铁矿采场下盘滚石防护数值模拟计算

为了探究防治滚石的最佳耦合防护措施, 以南芬露天铁矿为依托, 采用恢复系数方法计算滚石动能; 然后运用rockfall数值计算程序, 对设置不同高度挡土墙时滚石运动轨迹、弹跳高度和总动能进行数值计算, 以此为依据探究耦合防护措施对滚石的停积规律。结合现场情况, 在478和310平台上设置7.5 m挡土墙、274平台609 m处设置5.25 m的防护网能较安全经济地防治滚石。为其他类似工程边坡滚石的安全防护奠定了理论基础。     

岩崩的成因分析与治理方法研究——以安溪县金溪公路为例

岩体是赋存于大地应力场作用下经历亿万年地壳运动变化的复杂地质体,整体持续稳定是有保证的,但长期以来在内外因素的不断扰动和综合力的作用下,在一定时候将重新应力平衡生成新的应力场,这可能将导致岩帮局部失稳崩落。由于中国山区县普遍存在高陡岩质边坡,引发岩崩毁财毁物伤人常有发生,加强岩崩致灾机理与治理方法研究有着极其重要的现实意义。本文以实际发生地为例,对高陡岩质边坡稳定性问题和治理方法作进一步的探讨。     

基于导向式落石防护装置的落石冲击模型研究

落石是山区公路周边最常见的地质灾害之一，严重威胁人们的出行安全。结合落石具有冲击力大、运动范围广的特点，介绍了一种导向式落石防护装置。考虑落石自由落体运动及冲击力模型得出落石冲击力大小的影响因素，以导向作用模型阐释冲击碰撞过程中落石闸板的运动转换和装置的受力情况，列举了相关实例，用于说明该装置针对不同大小的落石的导向运动方式。     

北京百泉山风景区崩塌地质灾害防治方法分析

以北京百泉山自然风景区不倒翁景点附近的崩塌地质灾害为例,系统介绍该处危岩带(体)规模、特征、破坏模式、危害程度等情况,并根据其地质灾害特点、发育程度及沟谷内交通等条件,对多种治理方案进行分析、比选,最终选择了对危岩带上部反倾区进行削方,清除危岩体及陡壁坡面浮石、松动岩块,对危岩带采用挂主动防护网的治理措施。本治理方案可为类似山谷型自然风景区地质灾害治理工作提供一定的借鉴。     

Bauvorhaben im alpinen Bereich: Beurteilung von Georisiken und Maßnahmenplanung im Zuge der Genehmigungsverfahren – Fallbeispiele

The rockfall hazard is denoted as a “classic” georisk in construction projects in the Alpine area. For the assessment of this threat, currently the national rule ONR 24810:2013 (Technical protection against rockfall – terms and definitions, effects of actions, design, monitoring and maintenance) is in use. This ONR (ON Rule) specifies normative principles for technical protection against stone-chipping. It applies to primary measures (e.g. anchorage) and also secondary measures (e.g. nets, embankments). The geological and geotechnical processing based on this ON Rule is described in a case study. Another georisk is less known in our immediate environment, however, this georisk can occur in all landforms respectively outside the Alpine area depending on the geological conditions: building hazards caused by gypsum karst. The necessary measures in connection with planned construction by appropriate ground investigations are presented in a case study.     

Some Examples for Advanced Numerical Solutions Pushing the Limits of Commercial Software

The finite element method has proven its versatility in vast areas of engineering disciplines. Nevertheless, there are still many applications that require augmenting the standard functionality of commercial software, e.g., by providing user subroutines. This paper shows three examples of non-classical finite element applications. First, the calibration of an advanced material model for transformation induced plasticity that can later be used for the second application, namely a one dimensional user element representing the behavior of a heavy steel plate after accelerated cooling very efficiently but nonetheless accurately. The third example is thematically slightly different in that it shows the potential of numerical methods in an up-to-now merely experimentally investigated field, i.e. the simulation of a rockfall protection system.     

基于正交试验与运动学的滚石防护计算方法

以景鹰高速公路DK27+120里程附近滚石灾害防治为例,采用基于正交试验与运动学的滚石防护计算方法,对滚石运动学参数组合的优选以及防护结构设计控制指标的确定进行研究。将3类防护结构设计控制指标作为试验指标,将5种滚石运动学参数作为试验因素,应用正交试验表安排滚石运动轨迹数值模拟试验,进行3指标5因素正交试验。通过对试验结果的极差分析,找出最优参数组合,以此确定防护结构设计所需的指标值。对比该方法与概率分析2种方法的计算结果表明,在滚石运动学参数取值区间确定的情况下,本文提出的计算方法更直观合理、简便易行。     

落石连续冲击下废弃混凝土垫层缓冲特性大型现场试验研究

国内建筑垃圾产量逐年递增，处理成本也急剧增加。为了探究废弃混凝土材料在冲击态荷载作用下的动态响应，通过大型现场70 kJ连续落石冲击试验，研究废弃混凝土垫层在连续冲击荷载作用下的缓冲性能。结果表明，采用废弃混凝土垫层后，第1次、第3次和第6次冲击力峰值与无防护情况相比分别减小了76.7%、41.2%和18.2%；垫层缓冲性能存在劣化现象，6次冲击后，冲击力峰值比第1次冲击时增加了3.5倍。随着冲击次数的增加，垫层孔隙率呈降低趋势，且降低趋势逐渐变缓，垫层颗粒平均球度降低，颗粒相对破碎率随装样深度的增加而降低。研究结果可为落石灾害防护提供理论和实践指导。     

桃冲铁矿采空区处理方法研究

结合桃冲铁矿井下空区赋存状态，分析了顶板围岩的可冒性以及冒落危害的程度，提出并实施了扩展采空区顶部面积、诱导采空区顶板围岩自然冒落的采空区处理技术，实现了并下空区冒落无事故、空区残留矿量得到安全回收的良好效果。     

云冶上峪麻子坑排土场滚石灾害分析与防治

为充分利用矿山有限的资源,云冶麻子坑对排土场废石进行剥离回收。在剥离削坡过程中由于机械扰动造成部分块石滚落,是资源回收中面临的主要危害。通过对滚石影响因素分析,由计算模拟滚石灾害影响,有针对性的提出预防措施,确保该排土场在资源回收中的安全作业。     

二步采场上盘围岩稳定性分析及工程应用

三山岛金矿二步采场上盘围岩揭露后出现剥离和掉碴现象,造成矿石的贫化并严重影响采场的安全。采用当量暴露面积法和三维有限元法对不同参数的二步采场上盘围岩的稳定性进行分析,通过计算和分析不同参数的采场上盘围岩的当量暴露面积和揭露后的位移量、应力变化,结合极限允许暴露面积判据、强度理论判据和容许极限位移量判据得出不同参数的采场上盘围岩稳定情况,并通过工业试验提出采场的合理参数和上盘围岩的控制措施。试验表明,采场宽为10 m,高为10 m时,采场上盘围岩揭露后初期稳定性较好, 3 d后局部发生剥离和掉碴现象,不稳定区域主要集中在中部偏上和靠近采场顶板位置,且采用锚索和金属网联合支护方式控制采场上盘围岩效果较好,有效保证了采场的安全并控制了矿石的贫化率。     

大姚铜矿采场围岩破坏时的声发射特征

本文采用模拟实验和现场稳定性监测相结合的方法,研究了大姚铜矿采场围岩破坏过程中的声发射特征,分析了大爆破对采场围岩稳定性的影响。大姚铜矿采场顶底板砂岩在破坏过程中声发射具有双峰性,主破裂前存在声发射相对平静现象。通过记录的巷道片帮过程中声发射分析,提出了采用声发射前兆峰值,可以较准确地预报岩体冒落事故。     

大规模深部开采诱发上覆岩体变形规律研究

为深入研究金属矿山岩层移动及地表变形规律，针对大红山铁矿大规模深部崩落法回采岩层冒落及地表变形的特点，分析了深部开采对岩层及地表变形的影响和时空关系。通过矿山现场长期观测及实验室相似模拟试验，揭示了岩层冒落移动变形、地表塌陷过程和“三带”规律，认为金属矿山采用崩落法大规模深部开采后在地表形成了一个以裂隙为引导的塌陷区，明显存在崩落带和裂隙带，弯曲变形带不明显，但其岩层变形过程仍具有“三带”破坏特征。上覆岩层冒落依次经历了三个过程，即首先呈现正三角拱状冒落，向上发展并发育到地表，再形成小范围塌陷，后期以该小范围塌陷点为中心向四周扩张，呈现倒三角的敞开式发育。在上述分析的基础上，进一步分析了矿山深部巷道围岩变形特性及造成破坏的原因，提出了防治上覆岩层冒落的围岩抗变形措施。     

废石磨砂及充填在武山铜矿的应用

武山铜矿长期以来采用长江江砂充填，因长江禁止采砂，砂源供应无保障，且成本很高，虽采用了部分分级尾砂充填，还远远不能满足生产需要，为此武山铜矿采用掘进废石磨砂来弥补充填砂源不足．取得了显著效果。     

A computer simulation model of a surface blast

Abstract

Accurately planned and executed blasting makes for efficiency and economy. A knowledge of the number of misfires and blasting failures is essential in achieving good blasting. Bench blasting relies on delay firing for maximum fragmentation, a reduction in ground vibration, and proper overbreak. The amount of delay is specified by the manufacturer, but in practice these delay times are average value times, and the actual delay times stochastic.

Using the statistical distribution of the actual delay times, a simulation model is constructed which can be used to determine the most economic and efficient blast plan. Allowances can be made for different types of faces and blasts. The computer program used is described here. The program is quite general and can be used to simulate a vide variety of different blast configurations to study blast failures.

The programming language used is GFSS and the program can run on a personal computer (using GPSS/PC). The program can be modified for different blast configurations in a matter of minutes. Results for a typical blast are given.

It Is shown that the GPSS language provides a simple, open cut face.     

白云岩的开发与应用

白云岩是一种常见矿产,我国的储藏量十分丰富。本文指出,白云岩除可用作建筑材料外,在现代工业中,它被用来提取碱式碳酸镁、生产硫酸镁和氢氧化镁和提炼金属镁;用作炼钢助熔剂和耐火原材料;若经改性,尚可用来生产功能性填料;它在农业、环保、节能、医药以及卫生领域亦可获得应用,开发利用白云石并对其进行深加工,前景十分广阔。