矿山岩体破坏失稳预警云平台的搭建与应用

为实现矿山多源地质力学信息集成及矿山工程地质灾害预警,基于Java的轻量级框架Spring Boot及地理信息系统软件SuperMap搭建了一种包含矿山地质力学观测、监测数据可视化查询、岩体破坏失稳预警及预测3个模块的矿山岩体破坏失稳预警云平台,并将其应用于大孤山铁矿。研究表明:①以倾斜摄影测量数据、地质钻孔数据为基础建立了矿山三维模型,基于该模型开发了距离测量、面积测量、坡度测量、岩体结构面识别统计等功能,并结合Hoek-Brown准则建立了矿山岩体力学参数数据库,实现了岩体力学参数空间分布的三维可视化;②针对矿山环境复杂、监测设备及监测数据类型多样的特点,建立了高效、稳定的矿山多源监测数据实时远程传输与存储方法,实现了矿山多源监测信息在统一平台下的可视化查询;③基于矿山监测数据,分别应用模糊综合评价方法及时间序列模型对岩体破坏失稳的风险等级及监测数据未来的发展趋势进行了评级和预测,实现了岩体稳定性评价,为矿山灾害防控提供了决策依据。     

资溪工业园土地平整土方量计算方法探讨

工程建设中土方量的计算方法有方格网法、断面法、等高线法及基于DEM数字地面高程模型的计算方法等。基于各种土方量计算方法各自的基本原理及优缺点,针对资溪县工业园区的地形情况,采用了方格网法计算土方量;并重点讨论了在不同地形坡度下会得到不同的计算结果;最后根据测区实际需要,对成果做出合理选择。     

高陡矿山边坡稳定性动态分析及工程应用研究

露天开采形成的矿山边坡岩体的力学特性和稳定状态具有显著的动态特征,因此,传统的确定性分析方法难以获得可靠的稳定性分析结果。为此,结合边坡岩体的变形监测信息,提出了矿山边坡稳定性动态分析技术。为了进行边坡稳定性的动态分析,首先在边坡坡面布设一定数量的变形监测点,进行边坡变形监测。然后,根据矿山实际开采情况(坡高、坡角和地质构造),建立对应于当前开采状况的数值分析模型,并基于监测位移与计算位移之差最小为准则,进行等效边坡岩体参数的模式识别。最后,根据所获得的等效参数,进行当前边坡的稳定性评价或未来开采的稳定性预测。     

露天矿边坡安全管理SEA模式及其应用研究

提出了工程科学研究者（S）、现场工程师（E）及矿山管理者（A）相互结合,借助信息技术共同进行露天矿边坡安全管理的新模式。工程科学研究者主要负责矿区边坡灾害隐患点的排查、监测方案的制定、边坡稳定性的评价及边坡工程治理方案的确定,现场工程师负责矿区边坡的安全巡视、爆破震害的观测、边坡监测仪器的布设及各类现场数据的汇总,矿山管理人员负责组织协调、监督决策及应急抢险工作。基于SEA管理模式,形成了“监测为主、概率分级、状态跟踪、条件预测及成灾模拟”的露天边坡安全防治新理念,并详细阐述了上述理念的科学内涵。在鞍千矿进行了SEA模式的初步尝试,通过现场工程师、科研人员及矿山管理人员的密切配合及无间合作,提升了鞍千矿在边坡安全管理、灾害预测预警及科学防护方面的能力。     

降雨条件下某露天矿不同荷载作用的边坡稳定性分析

降雨一直是引发滑坡灾害的主要因素之一,在历年来的滑坡事故案例中,80%以上的滑坡都有降雨伴随。以西北某露天矿边坡为研究对象,开展室内试验获取各岩层在天然状态和饱水状态下的岩石力学参数,运用拟静力法和流固耦合原理进行数值模拟,对边坡应力应变的分布变化进行了研究,分析塑性区分布状态、关键点位移的变化趋势,模拟计算确定3种不同工况(降雨、降雨+爆破、降雨+地震)下终了边坡稳定性的安全系数,判断边坡的稳定性,并分析了降雨导致地下水升降对边坡稳定性的影响。结果表明,该露天矿初步设计的边坡稳定性较好,符合相关规范,为该矿山后续的边坡开挖施工提供了相关理论依据。     

在线变形监测系统在露天煤矿中的应用

基于GNSS技术的实时变形监测系统,通过分布在露天煤矿边坡的终端GPS设备,实时在线全自动监测边坡各种数据的变化,一旦发现不正常现象将立即提出警示,评估边坡结构的可靠性,为边坡的管理与维护等提供精确及时的数据依据,从而形成边坡安全监控、安全分析评价,安全预警,安全指挥管理系统,对露天矿边坡的安全状态进行实时的监测、分析与预报。     

基于强度折减法的露采边坡稳定性分析

根据青海松树南沟矿区的勘察资料,建立了西南部高边坡剖面计算模型,利用强度折减法求解边坡的安全系数。采用FLAC3D计算得到了不同折减系数条件下的计算结果,确定了以塑性区分析为主,最大水平位移为辅的判断依据能够快速得到其安全系数。分析计算结果可知,青海松树南沟西南部边坡在天然状态下的安全系数为1.85。通过对比分析,矿山西南边坡内的断层对边坡稳定性有较大的影响,需要在开挖过程中重点监测。     

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...     

SICOMINES铜钴矿边坡安全监测体系建立及评价

通过阐述SICOMINES铜钴矿M坑边坡安全问题,建立了以边坡雷达监测(SSR)为主,以TM30测量机器人监测为辅的监测体系。采用可拓学理论建立边坡监测体系可靠性评价体系,将影响其可靠性的因素作为评价特征指标,采用熵值法确定特征指标的权重,通过计算得到边坡监测体系的可靠性等级为Ⅱ级,论证了SICOMINES铜钴矿建立的边坡安全监测体系的可靠性,对提高矿山高陡边坡安全监测的准确性具有理论指导意义。     

露天煤矿闭坑边坡稳定性分析及防治措施

保证露天煤矿闭坑高陡边坡稳定性是矿山企业转型、矿山复垦、生态恢复的前提条件。在分析影响露天矿闭坑边坡稳定性的因素的基础上,计算了典型剖面疏干、饱水2种状态下的安全系数,预判了闭坑边坡的稳定性。结合矿山地质公园建设需求,提出采用现浇网格生态护坡技术治理边坡出露泥岩层,并布设实时自动化的GPS监测系统对边坡稳定性进行监测预警。     

AHP-Critic法正态云模型在边坡稳定性评价中的应用

针对露天矿山边坡稳定性评价中的随机性和模糊性问题,提出了一种基于AHP-Critic法的正态云模型边坡稳定性分析方法。首先,选取容重γ、黏聚力c、内摩擦角φ、坡高H和坡角α这五种具有代表性的边坡稳定性评价指标,然后基于AHP法和Critic法确定指标主客观权重,再采用乘法合成归一化方法求出综合权重;并结合正态云模型理论,确定边坡稳定性等级;最后,将该模型运用于云南某石灰岩矿山,且与强度折减法和极限平衡法计算结果进行对比验证。结果表明,该方法可行且预测结果准确,可为类似矿山边坡稳定性分析提供一种新的评价方法。     

研山铁矿边坡稳定性影响因素分析及控制技术

露天边坡的稳定是决定矿山安全生产的关键因素。基于研山铁矿边坡工程地质特征现场调查结果,得出边坡岩性、水以及开采扰动是影响矿区边坡稳定性的三大主要因素。综合考虑边坡岩土体破碎情况将边坡自西向东划分为3个分区,根据各区边坡实际状况,分别采用了全长黏结锚杆支护、预应力锚索、挂网喷射混凝土等防护治理措施。基于预裂爆破技术原理,对研山铁矿进行了预裂爆破参数设计及现场试验,结果表明,设计的爆破参数不仅大幅度降低了爆破震动,减小了对台阶损伤破坏,极大地增强了边坡的稳定性,为矿山安全生产奠定了基础。     

降雨对厚冲积层边坡稳定性影响

边坡稳定是露天矿山安全生产的前提,降雨是影响边坡稳定性的重要因素之一,特别是对于第四系冲积层厚大的露天边坡,研究降雨的影响更加重要。结合研山露天矿东帮水文地质信息,对不同降雨强度下,地下水位埋深的变化及埋深变化之后对厚冲积层边坡的安全系数和地下渗流场分布的影响进行研究。模拟计算结果显示,矿山早期施工的堵水帷幕降低地下水位的作用不明显,地下水位埋深持续偏低,边坡细砂层和砾石层中含水丰富,形成了连贯的地下水运输通道,坡面出现漏水现象,在大降雨时,边坡涌水量急剧增加,边坡安全系数明显降低,有可能会出现滑坡等灾害。根据这一情况并结合现场现状,提出了边坡疏干排水措施,提高了边坡的稳定性,保证了矿山的安全稳定生产。     

银山矿边坡滑坡类型分析及边坡角优化

以银山矿为工程背景,通过现场区域地质情况及滑坡类型的调查,根据边坡失稳的力学理论,分析了银山矿高陡边坡滑坡模式及其失稳破坏原因。在此基础上,利用强度折减方法,借助三维数值计算软件,同时考虑水渗透作用,分别对各个坡面的整体稳定性进行了对比分析。结果表明,银山矿的北东边坡中的剖面1、剖面2和剖面8经过优化后能达到的最优边坡角分别为44°、46°和45°,西北边坡中的剖面3和剖面4经过优化后能达到的最优边坡角分别为45°和48°,西边坡中的剖面5和剖面6经过优化后能达到的最优边坡角分别为46°和44°,南边坡中的剖面7经过优化后能达到的最优边坡角为44°。对矿山整体设计45°的边坡角进行了整体系统的优化,通过本次边坡角的优化对矿山整体边坡的稳定性具有一定的实际意义,同时能为矿山的安全生产提供一定指导。     

基于信息熵赋权法的边坡岩体力学参数确定

根据现场勘探资料、室内试验数据,并综合考虑边坡工程施工特性等因素,在某矿区不同层位岩石的大量实验的基础上,利用3种不同的岩体强度折减法(中小值与中大值强度折减法、内摩擦角折减系数法、工程经验系数折减法)分别计算了该矿区的岩体强度,并用信息熵赋权法综合确定了边坡工程岩体的力学参数和变形指标,为分析和评价矿山边坡工程的强度及变形稳定性提供了基础数据。     

露天矿边坡稳定性分析专家系统

本文在收集在大量的边坡工程知识，经验，信息，特别是参考了英国煤炭露天开采委员会近１０年来对２４０个不稳定边坡的调查研究结果的基础上，以专家系统框架Ｘｉ－Ｐｌｕｓ为蓝本，建立了边坡稳定性分析专家系统，最后，又用一个现场实例对该系统进行了验证，结果表明：该系统能够较为精确地确定边坡的稳定状态，影响边坡稳定性的主要因素的可能的滑坡模式。     

岩质边坡稳定性评估的多维云模型

为了准确地评估岩质边坡的稳定性等级,针对边坡稳定性受众多评价因素影响,具有较强的随机性和模糊性特点,提出运用多维云模型理论,进行岩质边坡稳定性等级评估。从地形地貌、岩体环境特征、人工开挖、地震及气象水文5个大指标出发,选取14个因素作为岩质边坡稳定性等级评判指标。基于云理论,采用指标近似法得出云模型数字特征,综合各评判指标的相关度和信息量,结合改进CRITIC法确定评判指标权重,生成岩质坡稳定性等级评估的多维云模型。运用该模型,输入重钢集团西昌太和铁矿中的8组岩质边坡的指标实测值得到隶属于各标准边坡稳定性等级的综合确定度,依据最大确定度原则确定边坡稳定性等级。并将评估结果并与一维云模型、模糊评判法、CSMR法以及边坡的实际状态进行比对。结果表明,多维云模型应用于岩质边坡稳定性评估中更加高效,且准确度较高。     

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。     

矿山边坡安全稳定性研究

介绍了矿山滑坡灾害的空间预测预报方法和时间预测预报方法。对安堡太露天矿边坡稳定性的影响因素、岩体位移监测资料进行了分析,为该矿边坡稳定性预测建立一套判据。