基于数值模拟的红岭铅锌矿岩层移动带圈定

根据红岭铅锌矿开采技术条件,用HyperMesh软件建立符合矿体复杂特征的三维有限元数值模型,对红岭铅锌矿各中段开挖后的岩层移动规律进行了深入分析,获得了红岭铅锌矿岩层移动范围。结果表明:岩层移动破坏范围的模拟结果与现场实测值较为吻合,通过数值模拟位移分析,确定了矿体上盘岩层移动角59.2°,下盘岩层移动角63.8°,端部岩层移动角68.9°,圈定了红岭铅锌矿矿床开采地表移动范围,为红岭铅锌矿安全高效开采提供了理论依据。     

基于PSO-SVM算法联合数值模拟的红岭铅锌矿地表移动带圈定

为了更加准确圈定红岭铅锌矿地表移动带,依据PSO-SVM算法与数值模拟联合确定红岭铅锌矿各矿体移动角。统计国内外30个崩落法矿山的地质特征数据,选取矿体上下盘围岩性质、上下盘围岩稳固程度、矿体倾角、矿体厚度以及开采深度共5种因素作为模型的输入参数,矿体上下盘移动角作为输出参数,基于PSO优化算法建立崩落法矿山移动角预测模型。采用前处理软件HyperMesh对矿区进行高精度建模,并导入有限差分法软件FLAC~(3D)之中,利用数值模拟分析了地表移动变形。结果表明,利用PSO-SVM算法与数值模拟得出的移动角基本吻合,相互验证。最终确定红岭铅锌矿1~#、1-1~#、2~#矿体的上下盘移动角,由此得出红岭铅锌矿地表移动带范围。为圈定金属矿山地表移动带提供了一种可靠的方法。     

基于SVM算法的岩层移动角预测模型及工程应用

岩层移动角的准确预测是金属矿山圈定地表移动范围和建（构）筑物保护区的重要依据,直接影响矿山的经济效益和安全生产。采用简单易算的SVM算法建立了金属矿山岩层移动角预测模型,选取围岩普氏系数、地质构造特征、地下水影响、开采深度、矿体走向长度、开采厚度、矿体倾角7个影响因素作为模型输入端,岩层移动角为模型的输出端,统计39组国内外金属矿山充填法开采岩层移动角实测数据作为训练样本。应用该模型预测了黄竹园铜银矿充填法开采岩层移动参数,圈定了矿区铁路保安矿柱范围,并采用数值模拟方法模拟了保安矿柱以外的矿体开采对地表铁路路基的影响。结果表明,在基于SVM算法预测的岩层移动角数据基础之上,地表铁路安全性较好。     

岩层移动角预测的粗糙集-BP神经网络模型

岩层移动角是金属矿山开采表征地表移动规律的重要参数之一。为克服理论计算法和数值分析法在力学模型匹配、参数选择、边界条件设置等方面存在的问题并改进岩层移动角预测方法,首先在分析BP神经网络、粗糙集基本原理的基础上,将两者进行有机结合,构建了粗糙集-BP神经网络模型,该模型将粗糙集作为前端处理器对具有模糊性、不确定性和不完整性的信息进行预处理,将BP神经网络作为核心建立输入、输出间的映射关系;然后通过对34组实测岩层移动样本数据进行学习训练和测试,构建了包含下盘岩性、上盘岩石普氏系数、矿体倾角、矿体厚度、开采深度、采矿方法等6个因素的粗糙集-BP神经网络岩层移动角预测模型,并对永平铜矿露天转地下开采岩层移动角进行了预测。结果表明:该矿山总体岩层移动角的预测值分别为上盘62°,下盘68°,走向73°,预测结果与工程类比法、数值模拟法等传统方法接近。所提方法由于可科学选择变量、简化网络结构以及具有提高容错抗干扰和分类的能力,相对于传统预测方法而言,具有一定的优势,有助于提高矿山开采岩层移动角的预测精度。     

地下金属矿山岩层移动角选取的进化支持向量机模型及工程应用

为克服传统方法确定地下金属矿山岩层移动参数的缺点,提出基于支持向量机(SVM)理论的地采岩层移动角选取方法。选取影响岩层移动的7个主要因素(矿体上、下盘围岩普氏系数、稳固程度,以及开采深度、开采厚度、矿体倾角)作为模型的输入,上、下盘岩层移动角为模型的输出,在收集65组金属矿山开采岩层移动参数的基础上,根据不同开采技术条件,利用SVM强有力的模式识别功能,采用RBF核函数,分别建立了崩落开采和充填回采的岩层移动参数预计模型。为提高预测模型的泛化能力和预测精度,应用遗传算法选择SVM的模型参数。应用该模型预测了三山岛金矿和狮子山铜矿开采岩层移动参数。结果表明:模型选取的因素合理,建立的遗传算法优化SVM回归模型对地采岩层移动角预测效果良好,为岩层移动角评价提供一种新思路。     

金属矿山岩层移动角选取的BP神经网络模型 及工程应用

研究岩层移动与沉陷最重要的角值参数是移动角,正确确定岩层移动角与移动范围对于矿山工程布置具有非常重要的意义。本文在分析国内外大量金属矿山崩落法与充填法开采岩层移动研究成果的基础上,采用改进的BP神经网络算法建立了金属矿山岩层移动角选取的模型,并对模型的预测精度进行了验证。结果表明,所选取的各因素之间与岩层的移动之间存在着较强的非线性规律,实际输出与期望输出基本吻合。将所建立的网络模型应用于狮子山铜矿地下开采岩层移动角的预测,取得了较好的效果。     

基于模糊BP神经网络的地下金属矿山岩层移动范围研究

地下金属矿山岩层移动的的影响因素复杂多变，而且具有很大的模糊性，用其他方法来研究岩层移动范围存在很大的困难，本文提出采用模糊BP神经网络方法进行地下矿山岩层移动范围预测。结果表明，选取的各因素之间与岩层的移动之间存在着较强的非线性规律，学习结果与期望结果基本吻合，进而从理论上证明移动角的大小与选取因素有着密切的联系，可以预测由于开挖引起的岩层和地表移动范围问题。     

南京铅锌银矿地表岩层移动规律

为评价南京铅锌银矿地下开采对矿体上方栖霞寺风景区等的影响，建立了地表岩层移动观测网，进行了长期观测，并根据观测资料分析确定了该区地表岩层移动参数，圈定了矿区岩层移动带范围，为该矿制定长期开采规划提供了依据。     

龙桥铁矿采空区顶板岩层移动及冒落规律研究

采用FLAC-3D对龙桥铁矿采空区顶板岩层移动及冒落规律进行了模拟研究,研究结果表明：整个采空区的顶板岩层移动比较平缓、稳定,矿区整体失稳的概率小;回采完-342.5分段3_5线矿体后,采空区顶板围岩的垂直下降变形及应力出现较为明显的变化,此时顶板围岩出现冒落迹象;0-2线附近矿体对采空区顶板岩层移动及冒落规律有着重要...     

地下金属矿床开采岩层移动预测与控制

地下开采必然导致岩层变形与地表移动，因此，准确地预测岩层移动范围，是矿山工作的重要环节。分析探讨了目前用于岩层移动预测的三类方法，并指出每一类方法的适用条件和存在的问题，提出了基于工程类比，数值分析与现场监测相结合的综合分析理论与预测方法。在此基础上，介绍了“金属矿床开采岩层移动预测辅助系统”的结构，模块及其在矿山的应用。     

地下开采厚层矿体时的岩层移动

众所周知,在冒落法开采厚层矿体时,岩层和地表的变形通常存在有下列几带:冒落和裂缝带、危险变形带以及没有危险的平缓移动带。在平缓移动带内岩层呈弹性变形。在充分采动条件下,随着回采工作面的推进,岩层和地表的移动可以划分为开始阶段、发展阶段和衰退阶段。如果在发展阶段和衰退阶段观测到岩层的移动和破坏逐渐地停息和被压实,那么开始阶段的特点则是弹性变形和往往成其为主干裂缝的扩展。可以认为水平移动大的发展是用裂缝的出现和不断扩展所说明的主要特点,而在主干裂缝产生时,岩层在裂缝扩展的情况下发生,向未受扰动岩层方向移动。此时、在裂缝之外的岩层     

岩层移动角计算方法的再探讨

在一个矿区内,尽管岩性相近,采煤方法相同,其岩层移动角也不是常数,这一点日益为人们所认识,因此,设计保安煤柱时,移动角应根据具体的采矿地质条件选取。 移动角的计算方法有两种;①根据地表变形值预计公式计算;②根据移动角同煤层开采条件的相关关系计算。对方法①,参考文献[1]给出了用概率积分法计算开采单一煤层的简化方法;对方法②,参考文献[2]对根据煤层开采的深度与厚度的比值(简称“深厚比”)计算移动角的方法进行了探讨。但是,对这两种方法的关系,人们还不太明确,本文就是试图在统一两种方法的基础上,对移动角的计算方法作进一步的探讨。     

阳泉矿区岩层移动角分析及应用意见

本文通过对阳泉矿区岩层移动角的分析，认为采用混合平衡所得的移动角作为设计保护煤柱的参数比较笼统，从而求得初采和重采条件下不同的岩层移动角，及其随不同深厚比的变化，最后提出对分析成果的应用意见。     

书记沟铁矿地下开采岩层移动界线的圈定

书记沟铁矿地下开采导致地表沉陷垮塌，沉陷坑影响范围可能波及周边村庄，设计采用工程类比法确定岩层移动角，通过现场实地调查运用数值模拟软件对该矿地下开采过程进行模拟分析研究，最终确定出岩层移动角为：斜长角闪岩上盘62.5°，下盘62°，走向65°，第三系、第四系移动角取45°。     

近水平层状岩层移动规律的探讨

用连续介质力学的方法，分析开采煤层上覆层状结构岩层受开采的影响，在其自身重力作用下的移动机理，并定量解释了岩层的移动现象，得出了岩层中下沉盆地剖面方程式。     

深部开采条件下岩层移动角确定研究

在分析目前深部开采条件下岩层移动角确定存在问题的基础上,在一定的地质采矿条件下,探讨了岩层移动角随开采深度、开采厚度及煤层倾角等的变化规律,建立了深部开采条件下移动角的计算公式。指出在同一矿区,不同的开采深度、开采厚度条件下,移动角并不是一定值,而是与采深、深厚比等存在复杂的非线性关系。最后,实例验证了岩层移动角确定的合理性,从而为最优设计保护煤柱提供理论依据。     

东沟钼矿地表移动界线的确定

东沟钼矿北矿区地下采矿引起原岩应力场破坏,地表出现变形和位移,采用工程类比法对北矿区进行研究,确定了岩层移动角,并计算出地表移动界线,研究确定了开采界线,通过限制后期采矿活动,确保了地面选矿厂和居民房等重要建筑的安全。     

夹河煤矿深部开采地表移动规律研究

本文结合实测资料,系统研究了深部开采条件下地表的移动变形规律。指出与浅部开采相比,地表下沉盆地平缓,曲率变形值极小,岩层移动角偏大,岩移预计参数有明显的差别。这一研究为深部开采地面建筑物的合理保护奠定了基础     

矿山地下岩层移动变形用于预测矿震的研究

矿震是采矿活动引起的一种诱发地震，与地下岩层移动变形紧密相关。岩层的移动变形能是由垂直应变和水平变形组成的，而矿震能量释放的大小可由岩层移动的变形能来计算，因此，本文提出根据岩层的移动变形分析预测矿震的大小及其分布。现场观测记录的实际矿震发生次数及总能量分布与预测的结果高度吻合，实践证明采用矿山地下岩层移动变形预测矿震有关参数的可能性。     

崩落法开采岩层移动影响因素的数值模拟

随着矿山开采深度的增加,岩体所处的力学条件变得复杂,采用崩落法开采的深部矿体岩层移动规律受多种因素影响且不同于浅部。离散元法是基于不连续性假设的数值方法,它特别适合于求解节理岩体中的非连续性问题。基于离散元理论,采用数值计算软件3DEC,分析了不同节理倾角、不同侧压力系数及不同开挖阶段对深部矿体崩落法开采过程中岩层移动规律的影响,研究结果表明：不同倾角的优势结构面对崩落发展趋势影响显著,水平节理对崩落发展有良好促进作用;侧压力系数越大,崩落高度越小;深部矿体开采过程中,由于承压拱的存在,开采高度为120 m时,并未引起大范围塌陷。研究结果可为深部矿体崩落法开采岩层移动规律及地表沉陷范围的确定提供一定的参考依据。