深凹露天矿边坡空间形状优化设计

为得到金堆城钼业公司小北露天矿深凹边坡的合理空间形状,利用弹性力学的基本知识及数值模拟方法进行了研究．采用三维有限元数值模拟软件ANSYS完成了金堆城深凹露天矿边坡空间形状的优化设计,获得了适合于小北露天下步深凹开采的最佳采场方位及最优边坡形状．优化设计所取得的边坡形状为金堆城露天矿最大限度的减少废石剥离量,指导采区安全生产提供了帮助．研究结果对类似凹陷露天矿边坡稳定性的最优空间形状力学优化设计,具有一定的借鉴意义．     

乌努格吐山铜钼矿边坡稳定及灾害防控技术研究

露天矿边坡稳定性研究是伴随露天开采始终的一个长期性研究课题,也是影响或困扰露天矿山,特别是深凹露天矿山生产与安全的重大难题之一。露天矿边坡稳定性研究工作经历了由表及里,由浅入深,由经验到理论,由定性到定量,由单一评价到综合评价,由传统理论方法到新理论、新技术应用的发展过程。通过对乌山露天铜钼矿已揭露区域边坡开展补充研究测试分析工作,对边坡稳定性现状及下部开采过程中的潜在滑坡危险性进一步分析评估,并形成一套适合于乌山矿实际的安全监测预警与灾害防控技术,为矿山后续安全开采提供有利保障。     

露天矿边坡稳定性的安全因素分析

露天矿边坡稳定性是影响或困扰露天矿山,特别是深凹露天矿山的重大安全生产难题。随着开采规模不断扩大和深度增加,边坡工程也随着增高增大,边坡的安全性与稳定性对矿山也更重要,边坡稳定性的安全分析的重要性日益显露。因此,边坡稳定性的安全因素分析对矿山的生产具有重要的意义,它是矿山边坡安全管理信息的来源和决策的依据。     

无人机航测技术在大型露天采坑监测中的应用

在露天采坑深凹开采过程中,边坡形成结构破碎、坡度陡峭的高危临空面,极易促生崩滑地质灾害,深入研究快速、有效的监测技术,对有效防控边坡工程灾害和安全开采监管具有重要意义。研究采用固定翼无人机航测技术获取大型露天采坑三维点云数据,经点云去噪、剔除植被等预处理,生成露天采坑DEM数据,分析采坑的开采范围。根据DEM数据,提取矿山边坡坡度数据,开展边坡风险性分析。并利用露天采坑多期DEM进行差值,获取采坑相关变化量。研究结果表明：无人机航测技术可以快速、有效获取大型露天采坑的三维实景模型,能够为政府和企业开采监管提供可视化数据支撑|大型露天采坑的DEM数据,经地形分析提取坡度数据,可以有效发现边坡的崩滑现象,进行有效的监管。     

南芬露天铁矿边坡开挖稳定性实验研究

以南芬露天铁矿“298~370滑坡”为例, 基于相似理论构建地质力学模型实验和FLAC^3D数值模拟, 研究不同开挖阶段边坡滑体和锚索的变化特征, 对比分析不同开挖方式对边坡稳定性的影响。地质力学模型实验结果表明, 开挖过程中锚索发生变形弯曲, 滑体破坏前与水平岩体有明显位移差。数值模拟结果表明, 露天矿开采后, X方向产生最大位移17.06 cm, Y方向产生最大沉降10.31 cm, 锚索明显约束滑体竖向位移; 锚索处发生应力集中和位移突变, 与地质力学模型实验结果一致。在实际工程中, 位移突变可作为边坡失稳的监测依据; 分台阶开挖时, 位移和应力变化均小于无台阶开挖, 边坡稳定性更好。     

露天矿边坡变形规律相似模拟实验研究

采用2 m×2 m平面应变模型支架,在实验室内依据相似材料配比实验结果铺设物理模型研究露天矿边坡变形规律特点。实验中以矿山边坡地质资料为依据进行开挖,利用全站仪与土压力盒分别测量测点的位移与岩层间的应力,并对边坡体形态以及开挖时步进行归纳总结。研究表明:随着开采时步的增加,测点的水平位移与竖直位移都在不断增大,但边坡内岩体位移无明显的突变现象;水平、竖直位移在坡面处达到最大,水平方向越远离坡面位移量越小。     

某矿残采边坡应力场分布规律模拟研究

利用ANSYS有限元数值模拟软件,通过建立某矿追脉开采露天高边坡岩体三维数值模型,并进行了数值模拟分析计算,分析了露天矿残采边坡的岩体稳定性,结果表明,平硐追脉开采对某矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡岩体是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

某矿残采边坡应力场分布规律模拟研究

利用ANSYS有限元数值模拟软件,通过建立某矿追脉开采露天高边坡岩体三维数值模型,并进行了数值模拟分析计算,分析了露天矿残采边坡的岩体稳定性,结果表明,平硐追脉开采对某矿露天边坡整体稳定性影响不大,残采边坡岩体是稳定的,但应加强平硐硐口和采空区顶板的支护和管理。     

金堆城凹陷露天边坡形状力学优化研究

利用弹性力学的空间分析方法分析了采场平面形状与水平构造应力之间的关系。在此基础上利用三维有限元数值模拟软件ANSYS完成了金堆城凹陷露天边坡形状的力学优化研究，获得了适合于小北露天下步深凹开采的最佳采场方位及最优边坡形状。优化研究所取得的边坡形状为盒堆城露天矿最大限度的减少废石剥离，指导采区安全生产提供了帮助。     

复杂采空区群影响下露天边坡稳定性特征及危险区区划研究

为研究复杂采空区群影响下的边坡稳定性特征,针对银山露天矿现状边坡与二期边坡,采用FLAC3D三维数值模拟方法,基于复杂采空区群与露天边坡形成历史的返演,计算了固定长高比的三维边坡模型在不同边界约束下的安全系数,并分析了复杂采空区群影响下边坡的整体稳定性特征以及单个采空区对边坡局部稳定性的影响,从而对露天矿开采过程中边坡岩体潜在危险区域进行了分类区划。研究成果为银山露天矿山安全生产防控提供了可靠依据。     

高陡露天边坡运动损害规律研究

随着越来越多的露天矿山转入深凹露天开采,高陡边坡岩体运动损害规律研究越来越受到人们所认识和重视。通过对边坡岩体内部位移监测找出了边坡内部岩体的变形规律,采用三维有限元数值模拟软件ANSYS建立了金堆城小北露天采场的有限元模型,计算并分析了边坡岩体的应力分布状态。对于高陡露天边坡岩体运动损害规律的探索,该研究方法具有一定的借鉴意义。     

一种露天矿高边坡形变监测的新方法

针对露天矿高边坡监测精度要求高、实时性强、难以全面覆盖、接触困难等问题,分析了地基雷达测量的技术特点,研究了基于地基雷达的露天矿高边坡形变监测方法及大气扰动改正、时序分析等关键技 术。结合三友矿边坡变形监测试验,给出了地基雷达数据的处理流程,基于振幅离散指数、估计的稳定性指数、位移精度等参数的雷达数据质量评价方法。针对露天矿边坡长时间、远距离监测中的大气扰动问题,探 索了基于PSC网的大气校正方法,取得较好的大气改正效果,监测结果与高精度测量机器人的监测结果相一致,验证了所提监测方法的有效性。研究结果表明：监测目标区域稳定边坡雷达影像的振幅离散指数优于0.1 ,相位估计的稳定性指数大于10,位移精度优于0.2 mm。PSC网大气校正能有效消除昼夜温差和湿度引起的相位变化,实现亚毫米级测量精度。基于时序分析技术,实现露天矿高边坡微形变监测,为矿山边坡安全提供 了一种新的监测方法。     

露天矿高陡边坡物联网监测系统的开发设计

基于某露天矿高陡边坡在露天转地下开采过程中的失稳特征,本文了构建了边坡多元信息耦合监测的物联网系统,建立了多层多代理分布式系统拓扑模型,考虑到边坡监测智能终端部署环境的复杂性和时变性,提出了可自适应调整的多代理分层嵌套实现方法,提高了物联网系统数据传输的可靠性,设计了双网络混合通信架构和面向边坡位移、应力和声发射监测的物联网平台。研究结果表明,该物联网系统能够有效地对边坡稳定性状态进行耦合监测,为露天矿高陡边坡结构地质灾害的预测预防提供数据支撑。     

露天采场高陡边坡监测技术研究现状与发展趋势

通过收集国内外边坡监测技术的相关资料,介绍了露天采场高陡边坡稳定性监测的现有技术手段,总结了包括表面位移监测、深部位移监测和深部滑动力监测等各类技术的主要特点和存在问题。进一步对金属非金属露天矿山采场边坡监测技术的规范要求进行了简要论述。综合分析后提出,未来应基于区域形变和深部滑动力监测技术,以滑坡地质灾害远程实时监测预报技术及装备体系为研究方向。通过采用多源信息融合技术,以滑动力监测和边坡表面位移监测为主导,辅以其他监测方法,构成一个深部和浅部联合监测的立体网络系统。采用模块化设计方案,根据现场环境灵活增减监测子系统,可提高露天采场边坡稳定性监测预警的准确性与时效性。     

露天矿坑灰场岩质高边坡的稳定性评判与治理

露天矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、采矿活动等原因极易诱发滑坡、塌陷、地面变形等地质灾害。莱州电厂拟采用仓上金矿矿坑作为灰场,边坡的长期稳定性有着重要的意义。通过对仓上矿坑边坡的工程地质调查与分析,总结了灰场边坡的地质条件和构造情况。在现场监测的基础上,对矿坑边坡的稳定性进行了详细的分析,所得的结果能较理想地反映该矿坑边坡的实际稳定程度,并根据工程的实际情况提出了切实可行的治理方案。     

露天矿边坡北斗卫星位移监测系统设计与实现

随着露天矿的不断开采,边坡的稳定性是露天矿开采中备受关注的重要安全问题之一,而传统的监测工程项目较多、监测数据量庞大且分析处理困难。为此,设计与开发了基于北斗卫星系统的露天矿边坡位移监测系统,对边坡位移进行实时、高自动化的监测,并对监测数据进行科学高效的处理与利用。着重介绍了系统的总体设计、技术架构以及各子系统功能模块的设计与实现过程。该系统的实施,为边坡监测提供了一种有效的技术手段,并为管理层的决策工作提供了指导依据。     

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。