露天矿排土场稳定性分析与治理措施优化研究

为了解决某露天矿1号排土场滑动破坏问题,结合排土场地质资料和钻孔勘探情况,运用GEO-STUDIO对排土场进行了稳定性分析。采用两段削坡治理方案,将上下不同梯度下的边坡角进行拟合,在设置稳定性系数接近1.2的情况下得到最优边坡角,并通过极限平衡法对拟合结果进行校验。在排土场完成整治后,利用排土场原有位移监测系统对治理方案作进一步校验,结果表明,经过整治后的排土场稳定性得到了提高,位移明显减小,表明治理方案可行,可为同类排土场的治理提供借鉴。     

含水率对尾矿抗剪强度影响的试验研究

尾矿含水率的变化对尾矿的抗剪强度有很大的影响,研究它们之间的变化规律对工程实践有着重要意义。该文以云南某铜矿的尾矿为研究对象,在分析其基本物理特性的基础上,通过直剪试验研究了在相同压实度条件下含水率对尾矿抗剪强度特性的影响。其结果表明:尾矿的抗剪强度与初始含水率存在相关关系;当尾矿含水率从6.30%增加到18.31%时尾矿的黏聚力随着含水率的增加而增大,当尾矿含水率从18.31%增加到24.14%时尾矿的黏聚力随着含水率的增加而减小;而在尾矿含水率从6.30%到24.14%变化过程中,内摩擦角总体上先增加后减小,但仅在24.64°~26.24°变化,有明显的峰值。通过回归分析,得出了尾矿黏聚力随着含水率变化的拟合公式。该研究成果对尾矿库的稳定性分析具有重要的指导意义。     

尾矿库资源回采过程中坝体的稳定性分析

为实现尾矿资源的回收利用并确保尾矿库在回采过程中的安全性,以马批邑尾矿库为工程背景,在勘察、室内土工试验数据的基础上运用数值模拟软件Midas-GTS/NX建立有限元模型并通过FLAC3D对其回采过程进行三维静应力场数值分析。结果表明：在回采过程中,最大主应力与最小主应力均为负值,最大剪应力为正值,说明主要受自重的压应力影响,且最小主应力和最大主应力所对应的压力和最大剪应力随着回采高层的降低在减小。库区总体位移随着堆积坝高度的降低在变化,但考虑到库区回采的实际施工是可以忽略的,所以回采过程中尾矿库处于平衡状态。当回采至初期坝顶,尾矿库侧边的山体位移增大,说明要加强尾矿库回采周边山体的监测与防护。该研究结果能为尾矿库资源回采提供重要的理论指导。     

基于灾害风险的尾矿库监管层次划分体系研究

通过对国内外事故的统计及我国尾矿库的特性分析,表明尾矿库失事主要集中在低坝小库,而不是中大型库,体现出我国对尾矿库的安全监管层次划分并不合理。综合分析了我国尾矿库监管体系存在的问题,提出基于灾害风险程度的尾矿库安全监管层次的划分方法。在综合尾矿库自身特征、安全度及危害严重程度的基础上,进行尾矿库灾害风险分类,将尾矿库划分为极高风险、高风险、较高风险及一般风险4类,并配合我国的行政管理,形成合理完善的尾矿库安全监管层次划分体系,以有效地降低尾矿库安全事故的发生率及危害性。     

云南某尾矿库溃坝砂流流态研究

尾矿库一旦发生溃坝,库内水和尾砂结合在一起以泥石流的形式涌出,会危及下游人民的生命安全.根据现有的水力学公式对尾矿库溃坝砂流运动形态进行理论计算,根据计算所得结果绘制出溃坝时不同溃坝高度及溃口宽度与尾砂最大流量、到达下游各断面的淹没深度、到达时间、最大流速以及冲击力的关系曲线,并进行分析,为尾矿库管理以及溃坝预防提供依据.     

基于MT-InSAR和灰色预测模型的金属矿区地表变形研究

对于矿区地表变形测量,传统方法存在成本高、很难反映地表大面积变形信息和时空演化特征等缺点。基于此,以大红山铁矿为例,采用Sentinel-1A卫星数据,利用SBAS-InSAR对数据进行处理,建立了灰色预测模型,并对模型精度进行了验证,结果表明：由地面观测点获取的实测三向位移经归一化后得到的位移与InSAR取得的LOS向位移相对误差在15%以内,表明时间序列InSAR在观测精度上是可靠的;矿区内存在4个发育成熟的沉降集中带和2个局部沉降区域;InSAR监测值和水准测量值有较好的一致性,监测相对误差和预测相对误差均在12%以内。     

基于浅孔留矿法的残矿回采工艺优化研究

以国内某铅锌矿为工程实例,结合该矿的开采技术条件和开采现状,对其炎山矿段内原采区东部残留的磷矿体进行资源回收。在尽量利用其原有巷道的基础上,根据矿体产状,对浅孔留矿法进行了工艺优化,初选了单溜井出矿方案和多溜井出矿方案,对两种方案的主要开采指标进行了综合对比分析,结果表明:在原浅孔留矿法的基础上采用多溜井配合耙渣机出矿的方案具有工程量小、贫化率低、后期管理方便、节省基建投资成本等优点,在满足矿山生产条件的基础上可使矿山效益最大化。     

基于HMM算法的矿山水灾害链复杂演化网络模型构建及应用

矿山水灾害可视为由各种相互联系的因素构成的复杂系统，通过研究矿山水灾害链中节点事件对演化过程的影响，可为矿山断链减灾提供依据。采用灾害链理论结合复杂演化网络模型，提出了灾害节点演化性子模型、灾害节点影响度子模型、灾害节点重要度子模型、灾害综合中心性模型4个子模型，利用HMM算法对子模型进行优化，构建了基于HMM算法的矿山水灾害链演化网络模型；参照前人的案例分析结果，对比分析矿山水灾害链演化网络模型的可靠性，结果表明：该模型能更有效地分析出各节点事件对整体灾害链演化的影响程度，推算出最有可能发生的矿山水灾害演化链，从而为矿山灾害链的风险分析以及断链减灾提出更合理的建议。