露天矿边坡位移监测GIS可视化分析研究

以某大型露天矿边坡作为研究背景,针对该边坡位移监测所得的大量监测数据,提出了应用地理信息系统（GIS）技术手段开展边坡位移监测数据分析的研究思路,建立了包括属性数据和图形数据的GIS基础数据库。依托ArcGIS操作平台,实现了露天矿边坡位移监测数据GIS可视化研究分析。结果表明,该边坡下部区域稳定性较好,西帮边坡部分区域及东北角边坡顶部位移较大,稳定性较差。同时,应用GIS技术开展边坡位移监测数据分析,能够更加直观准确地表达边坡稳定性状况,提高了工作效率和信息化水平。     

虚拟现实技术在露天矿边坡工程中的应用

露天矿边坡工程是集工程勘察、分析计算、施工和监测等多阶段、多元维数据分析于一体的复杂的系统工程。随着开采进行,边坡揭露和勘察获得的地质数据与工程数据复杂程度与日俱增,传统二维图纸很难表达清楚这些数据之间的关系,这就迫切需要把这些多元数据融合分析与三维可视化,以便领会复杂数据,实现科学决策。结合多种边坡工程数字化勘察手段,以东北大学虚拟现实平台为基础,建立了三维地质模型、工程模型等虚拟场景与集成勘探数据、分析计算成果和治理措施的具有数据查询和交互控制于一体的虚拟现实系统。以司家营铁矿东帮边坡工程为例,实现对边坡工程勘察、现场工程和分析计算等多元数据的融合分析与虚拟可视化,达到评价露天矿边坡稳定性和科学决策的目的。     

大型深凹露天矿边坡稳定性研究及智能监测系统应用

深凹露天矿山开采过程中易产生滑坡、泥石流、危岩垮落等地质灾害,为保证露天采场人员及设备安全,需开展深凹露天矿边坡稳定性研究。利用3DMine构建深凹露天矿三维模型,而后导入FLAC3D进行8个分区的露天矿边坡应力应变数值。从竖直方向位移、最大(小)主应力分布状态、剪切应变方面进行分析得出：竖直方向几乎无位移,露天边坡整体稳定性较强;局部台阶坡面存在应力集中现象,应加强监测。在实际工程中,矿山引入边坡智能监测系统,利用雷达扫描及GNSS在线数据集成技术形成三维可视化边坡模型,实时监测边坡空间位移变化数据,实际监测结果表明开采后边坡薄弱面发生位移,与数值模拟结果一致。文章创新点在于利用有限元数值模拟手段与实际工程中的三维智能监测系统相结合,可有效防治露天开采时所面临的地质灾害问题,对同类高大边坡安全稳定性研究具有一定的参考价值。     

露天矿边坡稳定性智能评价研究现状、存在问题及对策

在收集整理国内外相关资料的基础上,从露天矿边坡稳定性智能感知手段、智能评价预测方法、智能决策技术等方面总结了露天矿边坡稳定性智能评价研究现状,分析露天矿边坡工程的特点,指出当前露天矿边坡稳定性智能评价研究存在的问题,提出"位移时间序列阈值、力学机理分析、案例分析及专家系统诊断"三位一体的边坡稳定性智能评价的学术思路,认为露天矿边坡稳定性智能评价研究发展趋势为:首先,建立边坡灾害案例和多因素多模式智能识别数学模型,采用深度学习和大数据分析方法进行案例类型聚类、要素识别和模式匹配;其次,通过力学机理计算评价,识别隐患区确定滑坡隐患触发因素和条件;然后,基于案例模式匹配结果建立监测预警指标体系和预警阈值,构建案例库知识库和专家系统并实现智能决策;最后以大孤山铁矿西北帮滑坡为例,基于力学计算给出边坡安全系数变化规律,同时结合滑坡案例库的匹配结果,确定现场数据时序曲线指标阈值(位移累积量、位移速率),从而科学合理的给出预警警情判别结果,通过云平台实现数据分析、现场模型可视化和预警发布及滑坡诊断。该案例初步验证了三位一体边坡稳定性智能评价学术思路,为实现露天矿边坡稳定性智能评价提供了有效手段。     

抚顺西露天矿现状边坡稳定性分析

为进一步研究抚顺西露天矿边坡稳定性,采用岩石力学实验、边坡稳定反分析等数据,利用极限平衡量分析法对抚顺西露天矿边坡进行研究,构建了数值模型,通过对西露天矿坑6个计算剖面的计算,得出西露天矿边坡的安全系数;并对计算剖面进行了边坡稳定性初步验算.验算结果表明:各剖面线安全储备系数大于1.05,境界内开采区域边坡满足生产安全...     

露天边坡监测可视化分析系统的构建与应用

随着科技的发展,GPS技术在露天矿山测量验收、边坡监测等方面得到了广泛应用。以基于GPS技术、无线通讯技术、可视化技术等建立的边坡GPS动态监测预警系统为平台,利用数学统计及三维可视化技术建立起露天矿边坡监测可视化分析系统,完善了露天矿边坡GPS监测效果,丰富了监测手段,经露天矿现场实际应用,对保证露天矿山安全生产有重要意义。     

地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡稳定性分析

某露天矿为地下转露天开采,在复杂工程地质条件和原地下采空区的综合影响下,露天边坡极易发生塌陷、台阶失稳等灾害,严重威胁露天矿安全生产。为研究地下转露天开采条件下某露天矿高陡边坡的岩体变形破坏规律,结合实际地质条件,利用Dimine-Midas/GTS NX耦合建立大型露天矿三维工程地质模型,并进行稳定性计算分析。分析结果表明:地下采空区顶板变形量较小,对露天矿边坡影响不大;南部强风化岩区域边坡位移量较大,边坡有向外"滑动"的趋势;开挖至-180m平台时,边坡安全系数降至临界值,并出现塑性区开始贯通坡脚现象;综合分析得出该矿山开采的临界水平为-180m平台。通过对该实例工程边坡的破坏机制分析,揭示了边坡变形破坏的主要因素,并为后续边坡治理提供理论指导。     

基于GA-BP模型的露天矿边坡稳定性预测

针对现有研究方法在预测露天矿边坡稳定性时存在适用性不强和误差大的问题,基于遗传算法对BP神经网络进行改进,提出一种露天矿边坡稳定性预测模型。该模型以坡体容重、黏聚力、内摩擦角、边坡倾角、边坡高度和孔隙压力6个参数为输入变量,以安全系数为输出变量,随后利用该模型对露天矿边坡的实例进行分析,与传统BP神经网络预测模型性能进行比较。研究结果表明:GA-BP模型在进行露天矿边坡稳定性预测时效果好,具有误差小和计算精度高的优点,为准确预测露天矿边坡稳定性提供了一种新的方法。     

三维极限平衡法在露天矿边坡稳定性分析中的应用

本文以某露天矿为研究背景,采用三维极限平衡法对该矿各区域边坡开展稳定性分析,通过SLOPE2000软件对实现对各区安全系数的求解,并进一步提出边坡角优化建议。同时,软件采用模拟退火算法对各区域边坡破坏的最危险滑动面进行搜索,利用建模软件建立得到三维滑动面模型并展开分析。通过应用研究表明：采用三维极限平衡法对露天矿边坡稳定性系数计算,结果更具真实性;通过模拟退火法搜索并模拟得到的最危险滑动面具有的一定适用性,便于正确指导边坡滑坡治理。     

三道庄露天矿边坡滑坡治理稳定性分析

利用MIDAS GTS有限元方法,对三道庄露天矿观礼台边坡滑坡治理稳定性问题进行了计算研究。通过建立三维几何模型、网格划分、确定边界条件和初始应力场等,对观礼台边坡治理前后稳定性进行了计算,得到了边坡治理前后边坡安全系数、应力场和位移变化情况,并对治理后重要构件内力进行分析,获得的研究成果可为后续边坡治理施工提供理论参考。     

GIS在露井联合开采条件下边坡稳定性监测预报中的应用

以山西某矿露井联合开采条件下边坡稳定监测预报为例,在ArcView GIS平台上构建的三维模型上对边坡位移监测数据和所提取的相关信息进行综合分析及边坡危险性等级划分,并借助GIS的可视化功能将边坡变形及稳定性变化过程及其结果予以展示,直观地反映出露井联合开采条件下边坡的变形及稳定性变化规律,为边坡位移监测数据的保存、管理及稳定性的预警预报提供便捷方法。     

露天煤矿边坡稳定性数值模拟分析

露天煤矿顺倾层状边坡稳定性差,在开采企业领域属于需要解决的技术难题。以乌海市露天煤矿为例,对露天煤矿的顺倾层状边坡进行优化设计分析,并对选取的工程模型边坡稳定性进行分析,确保选取的模型及数据更接近于实际。以煤矿顺倾层边坡的稳定性在断层倾角及走向交角为例,对断层倾角及走向交角进行分析,探究断层倾角及走向交角对于边坡的稳定性的影响。通过对断层倾角的8种工况模型和走向交角的7种工况模型进行数据分析,得出其倾角变化对边坡稳定系数的影响,进而提出相应的防护措施。     

基于远距离场景影像的露天矿边坡三维重建技术

露天矿边坡受采矿工艺及自然条件的影响,其几何形状复杂,传统测量方法难以全面的进行描述。将基于影像的三维自动重建技术引入计算机视觉领域,建立一种适用于远距离场景的透视相机模型,利用仿射相机模型的鲁棒自标定算法,通过非量测数码拍摄露天矿边坡相片即可全自动构建出边坡的三维模型。依据上述远距离场景影像获取和处理方法,对鞍千矿业公司某一边坡进行了现场测试,获得了不同数量照片条件下边坡三维模型,说明该种露天矿边坡三维建模技术是可行的,并且原始图片数量相对较少的情况下也可获得较高精度的模型,有效地降低露天矿边坡三维模型数据采集的工作量、减小三维建模成本、提高露天矿测绘效率,在露天矿三维地形、滑坡灾害分析等方面具有重要的意义。     

基于加权信息法的大孤山露天矿滑坡风险分析

大孤山露天矿现已进入深部开采阶段,伴随着露天矿坑的开采,一些不利于边坡稳定的因素大大增加了矿山发生边坡失稳的可能性,严重影响了矿山生产和人员安全.为此项目基于GIS(地理信息系统)独特的地形分析能力和矿山地质报告、开采最终境界等地质资料,对矿山进行坡度、坡向、高程、岩性、坡形、断层6个评价因子提取.利用层次分析法和信息...     

基于鲸鱼算法优化支持向量机的露天煤矿边坡稳定性预测

边坡的稳定性对露天矿山的安全影响重大,为了快速地对露天煤矿边坡稳定状态进行判断,提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)优化支持向量机(SVM)的露天煤矿边坡稳定性预测模型,该方法使用WOA对SVM模型的惩罚系数及核函数参数的取值进行了优化,解决了SVM模型的初始参数值选取困难的缺点。利用WOA优化后的SVM模型对收集到的边坡数据进行预测,并与RF、BP、SVM模型的预测结果进行对比。结果表明,WOA优化后的SVM模型具有更高的预测精度,该模型对确定露天煤矿边坡稳定状态有一定的参考价值。     

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。     

某深凹露天矿高陡边坡破坏模式分析

在详细的地质调查的基础上, 采用赤平极射投影和三维离散元计算方法相结合的方式, 确定了某露天矿高陡边坡潜在的破坏模式, 并较真实地、动态地模拟了边坡块体在开挖过程中位移和变形状态的变化特征及破坏过程, 为边坡稳定性计算提供可靠依据。