模糊数学模型在金属矿山开采沉陷安全评估的应用

金属矿山开采所带来的地面沉陷灾害,对周围人们的生活以及矿区环境有很大的影响和破坏作用,有效地对开采沉陷进行灾害等级预测评估便于选取最优化的防治措施.针对这一问题,本文运用模糊数学理论建立一种新型金属矿山开采沉陷危险性综合评估模型,将金属矿山开采沉陷的影响因子进行综合评估预测,确定金属矿山开采沉陷的危险级别.将模型应用于金属矿山开采沉陷,取得了与实际情况较为吻舍的预测效果.     

开采沉陷模糊预测模型在金属矿山中的应用

金属矿山开采所带来的地面沉陷灾害对周围人们的生活以及矿区环境有很大的影响和破坏作用,有效地对开采沉陷量进行预测以便于及早给出防治措施。针对这一问题,本文将金属矿山开采沉陷的影响因子进行综合分析,运用隶属函数及有限元理论建立一种新型金属矿山开采沉陷M-Y综合预测模型,并对具体金属矿山的开采沉陷进行应用,取得了与实际情况较为吻合的预测效果。     

环境污染评判模型在金属矿山中的应用

金属矿山开采所产生的噪声、有毒气体、重金属污染等,对矿区环境有很大的影响和破坏作用,有效地对这些污染进行预测评估才能便于选取最优化的防治措施,针对这一问题,运用关联度确定影响污染之间的关系,并采用多层次综合模糊评判模型对金属矿山开采所带来的环境进行综合评估预测,以此来确定影响危险级别,将模型应用于实际金属矿山环境污染,取得了与实际情况较为吻合的预测效果。     

基于GIS的信息系统在金属矿区塌陷监测中的应用研究

结合金属矿区开采沉陷研究工作的特点,分析了GIS在金属矿山塌陷监测领域应用的关键技术问题。通过GIS建模全面反映矿区的三维地理、地质信息及其内在属性,利用GIS的空间分析和图形显示功能对理论预计结果和现场监测结果进行综合分析,从而直观反映出开采沉陷对周围环境的影响程度及范围,希望能更好地为矿区经济建设、金属矿山企业安全、生产、经营、管理及可持续和谐发展服务。     

模糊数学理论在金属矿山安全评估中的应用

针对金属矿山的开采所带来的地质灾害安全问题,运用模糊数学理论,建立一种新型金属矿山危险性综合评估模型对矿区安全性问题进行实际评判,根据具体金属矿山安全性实际评判结果选取最优化的防治措施,使之在以后矿山安全评估当中能够更为广泛地推广应用.     

无底柱分段崩落法开采沉陷预测研究

针对无底柱分段崩落法的采矿特点，把概率积分法引入金属矿山开采沉陷预测中，并通过模型修正提高预测精度。利用GIS强大的图形表现力和空间分析能力实现开采沉陷预测的可视化，能够直观掌握开采沉陷对周围环境的影响程度及范围。通过将预测结果与地表观测数据及实际情况的对比分析，验证了此预测方法的适用性。     

GLP模型在金属矿山地质灾害评估中的应用

金属矿山开采对周围环境有影响和破坏作用,有效地进行评估便于找出最大的影响因素,从而针对性地进行治理。本文通过运用GLP模型对矿区开采后形成的灾害进行等级确定,以便根据灾害等级采取合理的治理措施。将模型对具体金属矿山地质灾害问题进行应用取得了与实际情况较为吻合的效果。     

金属矿层开采地表下沉系数研究

针对金属矿山的复杂地质条件和多变矿体形态的特点,结合在极坐标系下预计矿层地表沉陷的数学模型不需要对采空区进行修正的优点,引入了基于概率积分理论的极坐标数学模型。通过分析金属矿山开采地表出现台阶下沉的非连续移动变形特点,结合覆岩破坏的力学分析,得出了预计金属矿山开采地表下沉系数为分段函数的结论,很好地解释了地表非连续变形和出现塌陷的现象,为进一步研究金属矿层开采对地表造成的损害特征与规律奠定了基础,对指导现场具有一定的意义。     

金属矿山绿色开采综合评价方法及其应用研究

如何有效评价矿山绿色开采实现水平对于发展绿色矿业至关重要。本文针对开采过程的资源和环境影响进行了分析,构建了金属矿山绿色开采综合评价指标体系;采用模糊综合评价方法进行了矿山综合评价实证研究。结果表明:1)评价指标可用于企业开展绿色开采评价和比较,与实际基本相符;2)模糊综合评价法用于金属矿山绿色开采评价简单、可行,评价结果可为企业发展提供相关建议,更好地挖掘企业绿色开采潜力。     

金属矿深部开采岩爆危险预测的GA-ELM模型研究

为对金属矿山深部开采时岩爆的危险性进行预测,在总结深部开采岩爆发生机理的基础上,综合选取影响岩爆发生的3个重要因素作为岩爆预测的判别因子。搜集国内外金属矿深部开采岩爆的实例作为训练样本,引入极限学习机算法(ELM),针对该算法的不足,采用遗传算法(GA)对其相关参数进行优化,建立了岩爆预测的GA-ELM模型,并与单一ELM模型进行对比。利用该岩爆预测模型对一典型金属矿深部开采进行岩爆预测,结果与实际情况相吻合。研究结果表明,岩爆预测的GA-ELM模型训练效果及泛化能力均优于单一ELM模型、SVM模型及传统的BP模型,且该模型能够对金属矿深部开采的岩爆进行准确有效地预测,具有一定的工程应用价值。     

大佛寺矿沉陷区变形预计及危险性分区

以大佛寺煤矿30201工作面为例,首先分析了矿区地形地貌、工程地质条件及开采情况,结合矿区实际调查结果总结出地层岩性、地形坡度、断层构造、降雨作用、人类工程活动等5类矿山开采沉陷影响因子,并对各因子的影响能力进行了定量化分级;然后利用逻辑回归分析软件SPSS对矿区样本数据进行反演,构建了矿山开采沉陷危险性系数计算模型;最后结合Arc GIS软件构建了物元模型,对矿区沉陷区变形进行了预计,在此基础上以5个开采沉陷影响因子为变量,以10 m×10 m正方形网格为最小评价单元,分别得出各影响因子危险性分布情况作为基础图件,结合概率分析法计算出各模型的关联度与重要性程度,将矿区开采沉陷危险区划分为高危区、中危区、低危区和极低区4类。研究表明:大佛寺煤矿30201工作面地表沉陷范围由北部向东南部倾斜,沉陷预计值为300~650 mm,预计误差为1.7%~7.8%,表明该矿区开采沉陷预计及危险性分区结果基本符合矿区地表沉陷变形规律,对于该矿区安全开采及沉陷区治理有一定的参考价值。     

基于3DEC的采空区稳定性分析

针对湖北三鑫公司金铜矿山调查采空区和变形、应力、破坏区及采空区周围的稳定性,并定位采空区的位置。根据地层信息、地质构造、采空区、溶洞、地应力测量和完整的岩石和间断界面的地质力学性能,利用3DEC软件建立三维数值模型,加载采空区周围的应力和变形条件以及岩体有限大小的连续性和相当复杂的三维地质进行了模拟。结果表明,该地区可以有拉伸或剪切的失败和高变形。在AGI实测基础上,利用3DEC数值模拟,通过预测结果与实际沉陷情况的比较,验证3DEC系统在开采沉陷预测中的适用性,证明其能较好地反映开采沉陷实际情况。     

基于ArcGIS的煤矿开采沉陷预测与可视化分析

以山东平原矿区某新开发矿区为研究对象,应用基于概率积分法的MSPS软件对其首采区的开采沉陷情况进行了模拟开采预测;利用ArcGIS强大的空间分析和图形显示功能对预测结果进行了可视化分析和三维立体显示;将预测结果与实际沉陷情况进行了对比,结果表明：预测结果真实地反映了开采沉陷对周围环境的影响范围及影响程度,可为该新开发矿区的采煤塌陷的提前治理及压煤村庄的搬迁选址提供真实、科学的依据。     

模糊综合评判在采空区稳定性评价中的应用#br#

金属矿地下采空区治理一直是矿山开采需要克服的难题之一。为探讨采空区稳定性评价,从系统工程的角度出发,应用模糊数学的基本原理构建某矿采空区稳定性二级模糊评价模型,采用四逻辑分区法确定隶属度函数,基于层次分析法建立权重分配矩阵,从而得出该矿采空区危险性评价结果。研究结果基本反映了目前该矿采空区的实际情况,为该矿空区治理提供参考。     

红旗铁矿改进Knothe时间函数开采沉陷预计模型

针对Knothe时间函数模型对开采沉陷过程的预计结果与沉陷实际发生过程不完全符合的问题,分析了该模型的缺陷,提出了改进的Knothe时间函数开采沉陷预计模型。结合河北省武安市红旗铁矿6300综放工作面地表沉陷实测数据,构建了改进的Knothe时间函数开采沉陷预计模型,并进行了模型精度分析。研究表明:经过累计387 d观测,改进的Knothe时间函数开采沉陷预计模型的预计值与实测值的误差为0.2~73.6 mm,平均误差为35.2 mm,优于BP神经网络模型(误差为8.1~143 mm,平均为49.9 mm)、SVM模型(误差为0.7~105.1 mm,平均为35.8 mm)以及概率积分法模型(误差为18.2~180.5 mm,平均为102.6 mm),对于高精度预计该矿开采沉陷具有一定的作用。     

基于实测数据的概率积分法预计参数反演方法研究

目前,我国在对煤矿开采沉陷预计中使用最为广泛的方法是概率积分法。如何确定某一矿区合理的概率积分预计参数,进而对整个矿区开采沉陷进行准确的预计,一直是这一领域的研究热点。根据华北地区某矿地表移动观测站实测资料,以概率积分法预计公式为模型,借助Matlab软件强大的计算、绘图功能,实现了对概率积分法预计开采沉陷参数的反演。由反演结果与实测资料分析对比知,该方法合理可行,精度满足工程实际要求。     

徐楼铁矿地面沉降成因及预测

为深入分析徐楼铁矿地表沉降成因,预测矿区地面沉降规律,首先分析了该矿一期采矿工程地面沉降的发育现状,然后从围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等方面对矿区地面沉降成因进行了讨论,最后基于矿区现有的工程地质资料及地面沉降监测资料,采用概率积分法和曲线拟合法预测了矿区地面沉降范围及沉降量,并对预测结果进行了分析。结果表明：①该矿区地面沉降是围岩应力场、矿体赋存条件、矿区地下水疏排、区域地质构造、采空区充填等因素共同作用的结果;②概率积分法预测的采空沉陷区面积约0.22 km2,矿区主井、副井、风井及采矿工业场地大部分位于预测采空塌陷区内,可能引发的采空区塌陷灾害危险性较大;③曲线拟合结果与实测数据较吻合,可较好地反映矿区沉降的实际情况,精度较高。上述结果进一步表明：近年来,矿区地面沉降量和沉降范围呈剧烈加速的趋势,实测沉降影响范围及沉降量远小于预测结果,可见地表仍有一部分建（构）筑物及设施位于预测沉降范围内,此外,随着二期采矿工程的全面展开,矿区地面沉降量及沉降范围在短期内仍会继续增大。     

甘肃省窑天煤田环境特征评估及生态恢复研究

甘肃省窑天煤田位于兰州市西北部,是以兰州为中心的重要能源基地,矿田以窑街矿区、大有矿区、大滩矿区、炭山岭矿区为主。矿田已生产多年,因采煤造成了一系列的矿山地质环境。以窑街矿区为例,通过矿山现场地质调查评估,评估区发育地裂缝群3处,高陡边坡2处,泥石流地质灾害弱发育,将其划分为地质灾害危害程度“严重区”、“较严重区”、“较轻区”。针对不同的地质灾害危险区,采取有效的地质环境恢复治理手段,通过对矿山地面塌陷、地裂缝、易滑坡地段进行防治,减少矿业活动对地质环境的破坏,达到经济效益、环境效益、社会效益最大化,实现矿产资源的可持续性发展。     

采动区建筑物损害综合评价技术研究

采动区建筑物破坏一直是大量学者研究的重点,然而建筑的破坏往往不是单一原因造成的,而是多种因素协同作用下的结果,这给采动区建筑损害预计评价带来困难,所以亟待开展研究。本文以采动区受损建筑物为研究对象,首先对造成采动区建筑物受损的主要因素进行分析,建立采动区建筑物受损风险的评价指标体系,在此基础上建立采动区建筑物损害综合评价模型,可为采动区建筑物损害前期的预防保护与后期的鉴定赔偿工作提供一定的参考。     

综合GPS技术与灰色模型的西郝庄铁矿开采沉陷预计

矿区开采产生的空区易引发地表沉陷、塌陷等一系列地质灾害问题,严重威胁矿区及周边生态环境。以西郝庄铁矿为例,在分析矿区地质特征的基础上,基于GPS监测技术原理,构建了西郝庄铁矿地表沉陷监测网;然后采用该GPS沉陷监测网获取的监测数据,基于灰色理论构建了G（1,1）沉陷预计模型,给出了监测点的沉陷预计公式;最后通过Matlab软件构建了矿区数字高程模型,并对矿区地表沉陷较严重的部位进行了预计。研究表明：①矿区大部分区域的累计沉陷值基本小于40 mm,发生地面塌陷的可能性较小,CD3#、CD4#、CD5#、CD6#点附近沉陷值较大,约60 mm;②G（1,1）模型的预计值与实测值的误差分别为1.38%（CD3#点）、0.56%（CD9#点）,预计值和实测值构建的矿区数字高程模型基本一致,表明G（1,1）模型对于矿区开采沉陷的预计有一定的精度。