金属矿山采动诱发断层滑移规律及失稳风险敏感性研究

金属矿山断层在采动作用下极易发生滑移破坏,严重威胁矿山安全生产。基于FLAC3D数值模拟,针对金属矿采动诱发断层滑移破坏的影响因素开展研究。结果表明：断层面上剪切位移及剪切应力具有明显的空间性;基于断层滑移危险指标可以定量评估断层滑移的不同风险范围;爆破扰动的次数、强度的增加以及频率的减少使断层滑移中风险范围不断增加,造成危险可能性也越大;采动因素对断层滑移高风险范围的显著性由低到高依次为：倾角、扰动次数、扰动强度、内摩擦角、扰动频率、矿体厚度。其中,矿体厚度和爆破扰动频率是影响采动过程中断层失稳活跃程度的主要因素。研究结果可为金属矿采动作用下的断层安全防控提供理论和技术支撑。     

模糊数学模型在金属矿山开采沉陷安全评估的应用

金属矿山开采所带来的地面沉陷灾害,对周围人们的生活以及矿区环境有很大的影响和破坏作用,有效地对开采沉陷进行灾害等级预测评估便于选取最优化的防治措施.针对这一问题,本文运用模糊数学理论建立一种新型金属矿山开采沉陷危险性综合评估模型,将金属矿山开采沉陷的影响因子进行综合评估预测,确定金属矿山开采沉陷的危险级别.将模型应用于金属矿山开采沉陷,取得了与实际情况较为吻舍的预测效果.     

采动条件下的金属矿山上覆岩体破坏区域及其特征研究

确定采动条件下金属矿山上覆岩体破坏区域与应力行为,以某金属矿为背景,采用RFPA计算程序对该矿山在开采过程中上覆岩体破坏特征及力学行为进行研究,同时结合声发射技术对采动条件下覆岩的破坏区域及应力分布范围进行深入分析,提出采动条件下的金属矿山覆岩破坏的"三区"概念及应力分布划分原则。研究表明:金属矿上覆岩体随着采动影响可以划分为垮落区、塑性区、弹性区三个区域;并对各区域的成因及划分依据进行详细分析;为了进一步研究上覆岩体变形破坏区域和破坏形状特征,在采动条件下从采空区上覆岩体的位移矢量变化角度进行分析,得出随着开采的进行,上覆岩体破坏形状经历了水母状、圆拱形、桶状的大致破坏形态过程,这种形态与金属矿山地表塌陷现场较吻合。研究结果可为金属矿山三带的圈定和采取有效支护措施控制采空区围岩稳定提供理论依据。     

新岩滑坡地震与交通动荷载响应分析

为了研究动荷载对滑坡稳定性的影响,以吉林省在建汪延高速公路上的新岩滑坡为依托,借助GeoStudio软件建立有限元模型,输入不同峰值加速度的地震荷载与模拟交通震动荷载,通过滑坡稳定性系数的变化来研究2种动荷载对滑坡的影响。通过加荷前后的对比发现,施加动荷载后滑坡稳定性系数均大大降低,并且施加交通震动荷载后稳定性系数下降值略大于施加地震荷载后的下降值。由此可知,在该滑坡中这2种动荷载对滑坡内应力及稳定性影响较大,特别是交通震动荷载对其稳定性影响更大。研究结果可为公路滑坡在震动荷载作用下的稳定性评价及支护设计提供一定的参考依据。     

模糊数学理论在金属矿山安全评估中的应用

针对金属矿山的开采所带来的地质灾害安全问题,运用模糊数学理论,建立一种新型金属矿山危险性综合评估模型对矿区安全性问题进行实际评判,根据具体金属矿山安全性实际评判结果选取最优化的防治措施,使之在以后矿山安全评估当中能够更为广泛地推广应用.     

充填体荷载作用下采空区顶板稳定性研究

在金属矿山的回采过程中,充填体下采空区顶板结构普遍存在于利用充填体进行回采的矿山。确定合理厚度在矿山开采过程始末具有重要的安全意义和经济价值。本文合理简化顶板力学模型,运用突变理论分析方法,依据尖点突变模型失稳的充要条件,从而得出充填体荷载作用下采空区顶板厚度的计算式。结合矿山实例,对其合理性进行验证。研究表明:将尖点突变模型运用到顶板结构稳定性分析及顶板厚度设计中是合理可行的。     

基于RS—可拓理论的金属矿山应急能力评估

及时、准确地评估金属矿山的应急能力,能为金属矿山提升应急能力提供科学指导。根据应急相关的法律法规,结合文献分析和现场调研,并利用解释结构模型方法,建立了金属矿山应急能力评估的模型体系。该体系由应急预防能力、应急准备能力、应急响应能力、应急救援能力等4个一级指标、20个二级指标组成。在对比分析各种评估指标权重确定方法的基础上,选择粗糙集理论(Rough Set,RS)和专家评分法确定了金属矿山应急能力评估指标的权重。该方法能充分体现数据的客观性,提高评估结果的精准性。论述了基于可拓理论的应急能力评估方法,能较好地解决综合评估中指标的不相容问题。在某金属矿山应用了基于RS—可拓理论的评估方法,获得了准确、客观的评估结果。该方法具有较强的科学性和实用性,能有效降低金属矿山的事故风险。     

地震作用下摩擦摆支座在桥梁结构中的动力特性分析

以某高烈度区的预应力混凝土连续箱梁为研究对象,基于减隔震装置广泛应用于桥梁结构抗震设计中的工程背景,结合桥址处场地条件,引入摩擦摆减隔震支座对桥梁结构进行减隔震设计。通过非线性时程响应分析,对比研究了在摩擦摆减隔震支座的边界条件下和普通支座边界条件下的桥梁结构在设计地震荷载作用下的响应特性。分析结果表明:桥梁结构使用减隔震支座后的自振周期是使用普通支座的2.32倍,在设计地震荷载作用下,摩擦摆减隔震支座使桥梁结构达到全桥协同作用,大幅度降低了桥墩墩底弯矩和墩顶位移响应,减震耗能作用明显,优化了桥梁结构的抗震设计。     

模糊数学模型在金属矿山开采沉陷安全评估中的应用

运用模糊数学理论建立了金属矿山开采沉陷危险性综合评估模型, 对金属矿山开采沉陷的影响因子进行了综合评估预测, 以确定金属矿山开采沉陷的危险级别。结合具体金属矿山实例, 对模型进行了应用检验, 结果表明, 模型与实际情况基本一致。     

对某矿井下采矿爆破振动监测数据的分析

阐述了井下采矿爆破防震、减震措施,根据爆破地震波传播的一般规律,通过对某矿爆破振动监测数据的分析,证明了此次爆破设计的正确性和安全性.     

某有色金属矿山井下通风系统改造的设计

从通风井和通风方式的选择、矿井风量和风压的计算及通风机主风扇和电动机的选型等几个方面对某有色金属矿山井下通风系统进行了改造设计,使得通风系统的各项指标达到《金属非金属矿山安全规程》的要求,通风构造物对风量和风压起到了调节作用,较好地控制风流短路和漏风,设计方案对类似矿山通风系统的优化改造有较好的借鉴作用。     

金属非金属矿山双重防控体系信息管理系统设计方法

本文针对金属非金属矿山双重防控体系运行过程中风险辨识与评价不及时、安全检查不到位、隐患排查与治理不闭环等难题,研究金属非金属矿山双重防控体系信息管理系统设计与功能模块的实现过程。基于金属非金属矿山双重防控体系的建设思想和要求,结合数字化处理和互联网传输技术,探讨设计了由数据层、功能层、用户层和接入层构成的系统总体架构;通过分析双重预防机制的内部规律和关联逻辑关系,构建了风险管理、安全检查和隐患闭环管理三个核心业务模块的动态运行任务流程;运用流程化表征方法对矿山人机环管涉及的业务流程进行了流程化表征,开发了双重防控体系流程运转程序和表单化表征。最终实现双重防控机制安全信息的实时传递和即时推送,推动矿山全岗位职责全流程闭环管控运行,有效提升金属非金属矿山企业安全管理水平。     

基于岩体动力学演化模型的金属矿山塌陷区安全性Lyapunov指数评估方法

金属矿山采空区地面塌陷危险性预测过程中,仅利用灾害链进行程序评估预测,Lyapunov指数评估误差较大。考虑塌陷规模、特征、稳定性的数值模拟过程,设计一种基于岩体动力学演化模型的金属矿山塌陷区安全性Lyapunov指数评估方法。分析塌陷区冒落过程,结合顶板中拉应力和塌陷之间的关系,获取金属矿山塌陷区岩体弹性能等其他环境参数,利用岩体动力学演化模型进行数值模拟,直观定量地揭示出塌陷区内部动力学演化过程以及动力学特征;以塌陷区混沌时间序列为基础,得到重构相空间,根据光谱轨道的发散指数得到二维图像中的一条直线,利用最小二乘法逼近该直线,得到斜率具体值,即为目标最大Lyapunov指数。实验结果表明：该方法预测的两个监测点的安全性最大Lyapunov指数分别在61、62个月时超过0.3,监测点塌陷预测走势与实际的塌陷时间点更加吻合。降低了Lyapunov指数评估误差,为金属矿山塌陷区安全性分析提供新思路。     

智慧矿山安全生产管理系统设计

安全生产管理系统是建设智慧矿山的重要组成部分,为进一步提高矿井施工安全管理工作的信息化水平,基于Java EE架构设计了一套智慧矿山安全生产管理系统,分析了该系统的硬件结构、软件结构、功能结构以及相应的数据库设计方案,并以环境监控子系统下的数据查询分析模块为例提出了实现该模块功能的静态模型与动态模型设计方案。根据系统功能结构与传感器数据的存储与管理特点提出了数据库表设计方案,基于Windows Server 2019 NT10.0操作平台展示了该系统中数据查询分析界面的显示效果。     

煤矿安全风险预控管理模式的研究

针对榆林地区地方煤矿安全管理水平落后、灾害类型日趋复杂的现状,通过全面调查研究分析,将闭环管理和风险预控2种理念加以融合,从综合保障、运行控制、动态评价等3个方面构建"三位一体"的榆林地区地方煤矿安全风险预控管理模式,实现对地方煤矿危险源、不安全行为的闭环管理和动态评价。该模式的实施与推广,对榆林地区地方煤矿安全管理水平的提高具有一定的现实意义,对其他地区地方煤矿安全管理模式创新具有较好的借鉴意义。     

基于灰色系统理论的矿井安全评价

针对矿井安全系统是非线性动力学系统,本构关系不完全清晰,内涵无法用特定的数学函数表示的特点,运用灰色系统理论中的灰色关联评价模型对影响矿井安全的诸多非线性、离散及动态的因素进行量化分析,对矿井安全进行了综合评价,得出切合实际的结果,给安全管理提供了依据。     

爆破动载荷作用下的矿山岩土液化建模和数值模拟研究

在矿山爆破动载荷的强烈作用下,岩土层可能产生液化现象,并形成井下泥石流,造成重大损失。针对程潮铁矿长期存在的跑黄泥和泥石流安全隐患,基于饱和两相介质非线性固液耦合理论,提出了应用伯克利大学的OpenSees平台对矿山岩体与砂土液化现象进行数值模拟,并使用无量纲分析法对影响岩土液化的因素进行了分析研究。最后,应用修正萨道夫斯基回归公式和爆破震动速度与加速度的等效性,求得矿山岩土液化程度与爆破用药量的关系曲线。     

赣南某钨矿采空区稳定性评价及治理技术方案

金属矿山在地下开采过程中，如何保证矿区采空区的稳定性成为矿山安全生产的关键所在。本文以赣南某钨矿采空区为研究对象，进行采空区探测、稳定性评价与治理技术方案研究。研究在对该矿山开采历史及空区现状情况进行详细调查和整理的基础上，利用三维激光扫描仪扫描采空区得到其点云数据，结合3DMine软件建立该采空区的三维形态，基于未确知测度理论构建多指标综合评定体系，确定该矿区采空区的稳定性等级，并结合矿区采空区治理技术条件，提出了相应的空区治理技术方案，为矿山空区治理提供技术支撑。     

基于智能化技术的金属非金属矿山事故隐患治理对策研究

近年来,我国非煤矿山安全生产形式逐渐好转,但总体的安全生产形式依然严峻,常规的事故预防、隐患消除方式已经陷入瓶颈。金属非金属矿山作为非煤矿山监管中的重要对象,隐患种类众多、排除难度大一直是制约行业发展的主要因素之一。随着科学技术的进步,依托智能化手段建设集中化程度高的智能矿山,治理消除事故隐患的概念一直受到众多学者的推崇,但传统的智能化矿山建设侧重点仍在开采生产经营阶段。因此,本文提出了基于智能化技术实现矿山全生命周期的隐患治理方案,针对矿山的勘察设计阶段、建设施工阶段、开采生产阶段、闭坑阶段提出了建设体系、路径和建设目标,以化解金属非金属矿山事故隐患,保障行业安全发展。     

胶带机走廊空间整体模型分析与设计

论文介绍了胶带机走廊结构常用形式和组成,指出目前常用计算方法——平面模型分析法的局限性,提出空间建模的分析设计方法,并以某胶带机走廊分析计算为例,简单介绍了风荷载计算、振型计算、地震作用反应谱计算和荷载内力组合等建模过程中的要点。