基于光纤传感技术的井下机电设备参数监控技术

矿井机电设备零部件损坏、工作发热通常会导致安全事故的发生。基于光纤传感技术,设计了一种井下机电设备参数监控系统,主要包含ASE光源、光纤传感器、光纤解调仪、报警监控系统等部件。通过现场对3种常见机电设备参数的现场试验,测试了24 h范围内的温度和振动频率变化情况,实验结果显示：机电设备参数在工作一段时长之后均呈现较好的规律性且数值趋于稳定,现场测试结果均低于一级报警阈值,现场无报警发生,该设备能够较准确地实现机电设备参数测定及现场监控预警。     

降雨入渗对人工边坡稳定性的影响分析

对降雨入渗条件下的人工边坡地下水位变化情况进行了计算,得到了随降雨持续时间变化的地下水位。根据地下水渗流计算结果,采用Geo-Slope对降雨条件下的边坡稳定性进行了分析。结果表明,镇江市体育会展中心人工山体工程边坡稳定性受降雨影响较大,在长时间持续降雨条件下,边坡稳定性接近于临界状态,一旦边坡发生破坏,影响范围大,后果严重。     

降雨对排土场边坡渗流及稳定性的影响

以降雨时期排土场的稳定性为研究对象,结合唐山某排土场堆积特征和地区气象条件,基于Geo-studio软件中SLOPE/W、SEEP/W等多个模块的不同算法,估算理论派生土体的土水特征曲线和渗透系数函数,计算了矿山排土场边坡在天然状态时的最小安全稳定性系数,分析了不同降雨状态下排土场边坡渗流特征。研究结果表明：一定的降雨强度下,随着降雨时间的增长,排土场坡体内的浸水面深度逐渐增加,孔隙水压力增大,安全稳定性系数在逐渐降低,边坡将向不稳定状态演变;降雨强度增大,会使边坡稳定性系数降低的速度增加,随着降雨强度和降雨时间的持续增加,边坡终将向不稳定状态演变。     

光纤传感技术在机敏结构中的研究综述

论述了光纤传感技术在机敏结构中的研究和应用 ,并举例介绍光纤传感技术在机敏结构中的测量原理、方法和最新研究成果 ,最后指出机敏结构中光纤传感技术的发展方向     

BOTDR 分布式光纤传感技术在充填法采矿模型试验中的应用

为研究司家营铁矿南区开采过程中采场稳定性以及地表沉降情况,选取一个盘区所在的剖面进行物理力学模型试验,并引入布里渊散射光时域反射技术（BOTDR）对开采过程中模型内部的应变进行监测。试验结果表明模型总体呈稳定状态,采场顶板和地表沉降量较小,矿柱应变变化平稳,阶段空场嗣后充填法开采是可行的。BOTDR传感技术对模型变形监测十分有效,其分布式、精度高、易布置、不易受开采扰动等优点,可以作为模型试验监测技术加以推广。     

降雨入渗条件下露天矿边坡稳定性研究

以某露天矿边坡为研究对象,结合矿区的水文工程地质条件,借助有限元计算软件Midas/GTS,在两种不同的降雨条件开展了多个工况下的露天矿边坡稳定性研究分析。结果表明:在强降雨条件下,由于降雨强度远大于土体的渗透能力,短时间内边坡浅层土体含水量会迅速增加,会形成暂态饱和区,因此对深部土体影响较小,对边坡的稳定性和安全系数影响较小;连阴雨条件下,当降雨强度小于土体的渗透能力时,雨水能够充分渗入到边坡土体中,对边坡稳定性产生不利影响。通过绘制曲线图可知渗透系数的增大开始阶段安全系数按斜率较大的线性函数发生变化,随后安全系数递减速率逐渐降低,当饱和透系数达到一定程度后,安全系数变化不明显。     

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。     

考虑降雨因素的废石堆场边坡稳定性研究

针对凡口铅锌矿废石堆场在降雨作用下可能失稳滑坡的问题，采用FLAC^3D数值模拟方法对比分析了考虑50年一遇降雨条件和不考虑降雨条件下废石堆场边坡的稳定性，并模拟了削坡处理对边坡稳定性的影响。结果表明，降雨会明显增加废石堆场边坡失稳风险，不考虑降雨条件下最大安全边坡角度为43°，考虑降雨条件下最大安全边坡角度为37°，削坡处理后边坡安全系数在降雨条件下达到1.43，表明削坡处理后边坡稳定性良好。     

降雨对裂隙岩质边坡稳定性影响分析研究

本文介绍了节理裂隙岩质边坡中裂隙的类型和分布特征 ,分析了大气降雨在边坡中的入渗特征和规律 ,研究了饱和 -非饱和状态的裂隙水对岩质边坡的力学及物理化学作用机理 ;结合工程实际 ,分析计算了降雨对边坡稳定性的影响规律 ,并提出了相应的降水措施。     

降雨对露天煤矿排土场边坡稳定性的影响分析

为研究降雨对煤矿排土场边坡的影响,根据石圪图露天煤矿的实际情况,首先采用Bishop法和Spencer法对在自然状态下排土场边坡局部、整体稳定性及可能存在的排弃物料内部圆弧滑动和沿基底滑移模式分别进行了定量的安全评估。通过数值模拟分析排土场边坡在非降雨条件下的稳固情况,随后在确定边坡渗流模型的边界条件下,根据Geo-studio软件多个模块对排土场在不同降雨类型条件下的孔隙水压、位移、稳定系数等进行分析。结果表明,在自然状态下石圪图露天煤矿排土场边坡稳定性良好;在受不同降雨类型影响下,排土场边坡孔隙水压会随着降雨时间的增加而表现出明显变化,并在土体体积含水率稳定后趋于稳定;其中3种降雨类型会使排土场边坡安全系数小于安全储备系数1.45,存在滑坡的可能。     

植生袋复垦边坡在降雨入渗条件下的稳定性

对植生袋复垦边坡技术进行了详细介绍,采用极限平衡理论中的瑞典条分法、简化Bishop法对降雨入渗条件下的边坡稳定性问题进行了模拟分析。研究结果显示：在降雨入渗影响下,抗滑稳定性系数最低为1.848,明显高于规范规定的1.3,说明植生袋复垦边坡显著降低了边坡滑动趋势,边坡稳定性得到显著提高。     

光纤传感技术在黄金矿山中的应用研究

黄金矿山地下开采时,由于矿区地质条件复杂,地应力比较高等不利因素,给矿山安全生产带来了很大的隐患。对应用光纤传感技术监测岩石应变进行了室内静态试验研究,并对所提监测方法进行了现场应用,取得了良好的应用效果。     

排土场破坏过程及稳定性模型试验研究

设计了一套排土场模型试验装置,利用自然分选形成排土体模型,通过抬高模型一侧来使边坡发生破坏。试验结果表明,滑面近乎为直线,排土体的初始破坏位置集中在1/2～3/4高度处。初始破坏发生后,会引发上部土体的滑动,且破坏规模更大;下滑的土体从1/2高度处开始堆积,随高度降低,堆积的土体增多。下滑的土体由两部分组成,大部分为初始破坏及牵引的上部土体,少部分为下滑过程中带动的坡面土体;基础边坡角越大,破坏发生的范围越大。不同滑面反演出的φ值较为接近,平均值为33.2°,标准差为0.96°;利用反演参数计算的滑后边坡安全系数较为接近,平均值为1.12,标准差为0.015,表明此时边坡均有10%~14%的安全储备。因模拟排土料的石料干燥且粒径均匀,边坡破坏过程与前人研究结果差异较大,模型试验所得结果适用于无地下水条件的碎石边坡。     

基于光纤光栅传感技术的覆岩破坏模型试验

为研究煤层覆岩破坏应力及应变演化过程,设计出一套新的光纤光栅传感器布设工艺;以平庄煤矿为原型建立地质模型,利用该模型对采动过程中工作面前方矿压、位移进行监测。其监测结果、模型试验现象与工程实际相吻合,为工程实际中离层位置判别提供新方法。     

基于分布式光纤传感技术在煤矿企业中的应用分析

随着我国经济的发展,当前我国煤炭企业的大型新建矿井的陆续建成和投产,机械化采煤比例增加,同时客户对商品煤煤质要求也在不断提高。为满足不同用户的需求,大中型煤矿一般都配备有自动化程度较高的煤炭检测设备,通过煤炭的洗选和分级,来满足客户的不同需求,从而达到对能源的充分利用并提高煤矿经济效益的目的。文章以线检测技术的设计思想,设计了基于分布式光纤传感技术的煤质快速灰分检测仪。     

刘河煤矿采动影响下覆岩破坏高度的相似模拟

为了确定刘河煤矿13021工作面开采对覆岩破坏高度的影响和防砂煤柱的留设,采用实验室相似材料模拟试验,分析了13021工作面推进过程中,其上覆岩层的破坏高度的动态演化过程。通过对不同剖面的相似模拟发现,在13021工作面一次采全高平均采厚2.7 m,上覆岩层垮落带最大高度为16.1 m,模拟结果对于防砂煤柱的留设具有一定的参考价值。     

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。     

滑坡概率与安全系数应用比较分析

应用滑坡概率法和安全系数法分析边坡稳定性,并比较2种方法应用于边坡稳定性分析的优劣性。选取重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙压力比6个因素作为滑坡因子,结合36个边坡实例,应用逻辑回归模型和确定性系数,采用SPSS软件回归求解各边坡实例滑坡概率。结合各边坡实例安全系数,对边坡实例进行安全系数稳定性等级划分和滑坡概率稳定性等级划分,分析比较应用2种方法所得边坡稳定性等级的差异性。结果表明：滑坡概率法与安全系数法分析所得边坡稳定性等级大体相同,说明2种方法都有较好的适用性和准确性;安全系数法研究较为成熟,偏向于定量评价;滑坡概率法属于定性评价,但研究方法存在不足。     

基于三维激光扫描技术的矿山滑坡变形趋势评价方法

近年来矿山边坡灾害不断发生,由于矿山滑坡灾害的复杂性,一般很难对其进行有效的监测和研究。为安全及有效地监测矿山边坡安全状态,用先进的三维激光扫描技术对边坡进行如下参数测量：基于三角网格的土方量计算,基于点云的坡度计算,基于mesh网格的等高线分布。然后分别从这3个方面对边坡状态进行分析。由于仅仅基于单一测量参数来判断边坡稳定状态具有片面性,对此,在上述3个参数测量的前提下,又提出一种模糊综合评价方法。该方法是将土方量变化、坡度变化和等高线分布变化作为3个评价因子,然后每个评价因子的隶属度利用3个因子在全部因子中所占的比例来确定,最后利用提出的公式来评价边坡的状态。此方法能够比较全面地判断边坡变形趋势,对边坡的灾害预警具有重要意义。     

南芬露天铁矿下盘采动时边坡稳定性数值模拟

通过分析南芬露天铁矿下盘边坡的区域地质资料,确定出降雨和爆破震动为影响边坡稳定性的主要因素。根据前期研究成果,对5#坡体剖面建立数值模拟计算模型,同时导入SLOPE/W模块,分析爆破和降雨耦合作用对扩帮前后边坡稳定性的影响。研究结果表明：岩体扩帮采动前后孔隙水压力变化不大,但是在近似梯形岩体开挖之后,一部分自重应力被消除,对边坡的地应力产生了显著影响。扩帮采动后的边坡在耦合作用下整体安全性变差,但依然保持稳定。286~454 m段属危险性边坡,454~574 m段边坡保持稳定。