滨海大型金矿床矿岩节理裂隙统计与分析

三山岛金矿为滨海硬岩地下开采矿山,井下爆破震动有可能使节理裂隙贯通海底,引发海水溃井事故。在三山岛金矿的8个深部采场进行了节理裂隙调查。通过对调查区域调查的1592条节理及节理裂隙玫瑰图的分析,发现上盘围岩靠近F1断层,节理较发育,下盘围岩与矿体节理整体相对不发育,大多数巷道节理产状呈随机分布,整体优势方位不太明显。通过节理裂隙的调查,了解到三山岛金矿的岩体质量,为该矿的井下工程布置、支护设计、采场稳定性分析提供了依据。     

甲玛铜多金属矿节理裂隙调查与岩体质量评价研究

通过对西藏甲玛铜多金属矿矿岩节理裂隙的现场调查,获得节理裂隙的特征,用DIPS软件对调查数据进行分析,绘制赤平极射投影极点等密度图和优势产状的分组表。同时根据矿区工程地质、水文地质和节理裂隙发育调查统计资料,矿岩岩石力学性质试验结果等,采用工程岩体分级标准,对矿区分布的主要岩组进行岩体质量分析评价。该研究结果为矿区稳定性分析提供了理论依据,对安全生产有重要的指导意义。     

巴鲁巴铜矿节理裂隙调查及岩体质量评价

为了掌握巴鲁巴铜矿矿岩节理裂隙分布情况及矿岩稳定性,为采场结构参数与支护技术优化提供依据,采用详细测线法进行节理裂隙调查统计。借助CSIR地质力学分类方法,依据调查结果、矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果对节理裂隙的统计及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。对矿区分布的主要岩组进行岩体质量分级评价,结果表明巴鲁巴铜矿节理裂隙十分发育,岩体质量中-良,井巷工程需要加强支护。     

基于3D打印的类节理岩体模型及力学特性

节理裂隙构造分布对岩体变形与破坏特性具有关键控制作用,厘清节理构造及岩体力学特性对于指导工程稳定性具有重要意义。3D打印技术在岩石力学方面的应用为节理岩体力学特性研究提供了有效手段。基于3D打印技术提出一种节理岩体制备方法,开展单轴压缩测试分别分析了实心试样、RDFN模型和DFN试样的变形特性及破裂模式,讨论了透明硬水晶与PLA材料在预制节理岩体力学特性分析的适用性,对比了冷冻处理下透明硬水晶材料的力学变化。研究发现：基于PLA树脂的3D打印材料在单轴压缩条件下发生了膨胀扩容,并呈现显著的塑性变形特征,与岩石的力学性质有较大差异;硬水晶材料的破坏模式为明显的“X”共轭剪切变形破坏特征,峰前应力-应变曲线特征与岩石接近,含裂隙试样的表现为沿近似45°斜面的压剪破坏;裂隙网络的存在会显著降低类岩体模型的抗压强度,粗糙RDFN的类节理岩体模型强度高于直线型DFN类节理岩体模型,试样发生斜截面剪切破坏时,节理模型增强了裂隙系统的锁固效应;类节理岩体表现出一定的尺寸效应,并受PLA材料高塑性特性影响;承压强度实心试件总体来说最强,RDFN模型次之,DFN模型最小,3类模型强度存在一定的尺寸效应特...     

新城金矿深部节理裂隙调查及岩体质量分级评价研究

矿区深部工程地质调查与评价是“九五”国家重点科技攻关项目“新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究”的一项重要内容。本文主要介绍矿区节理裂隙调查、统计的方法和结果,依据调查结果对节理裂隙的分布规律及其与地下巷道、采场围岩稳定性的关系进行了分析。根据矿区工程地质、水文地质和节理裂隙发育调查统计资料,矿区地应力测量和矿岩岩石力学性质试验结果等,采用ＣＳＩＲ地质力学分类方法,对矿区分布的主要岩组进行的岩体质量分     

基于分数阶微分及灰度和形状的节理裂隙提取

岩石节理裂隙特征及其分布的精确测量和分析对矿山的安全开采及安全维护十分重要，但由于节理裂隙的复杂及岩石表面的粗糙，造成精确快速测量分析困难。虽然近年新引进的图像技术已经越来越多地应用到岩石节理裂隙的测量分析中，但传统的图像算法还是很难提取详细的信息。故此，提出一种基于节理裂隙走向和间距信息的节理裂隙提取分割算法。首先采用自适应分数阶微分算法对岩石节理裂隙图像进行平滑和增强处理，使节理裂隙边界更加清晰，同时去除大量孤立点噪声；然后对灰度图像进行初分割，结合梯度图像和灰度图像的信息提取出部分节理裂隙信息，并尽可能地抑制噪声；接着对初步提取的节理裂隙进行抑制毛刺的骨架提取；最后基于节理裂隙线段的走向和间距信息进行节理裂隙段之间间隙的缝合。实验结果表明，对于岩石节理裂隙明显但含有多噪声的图像，该算法对岩石节理裂隙的提取具有良好的效果，为快速精确地在岩石工程中测量和分析节理裂隙奠定基础。     

基于分数阶微分及灰度和形状的节理裂隙提取

岩石节理裂隙特征及其分布的精确测量和分析对矿山的安全开采及安全维护十分重要，但由于节理裂隙的复杂及岩石表面的粗糙，造成精确快速测量分析困难。虽然近年新引进的图像技术已经越来越多地应用到岩石节理裂隙的测量分析中，但传统的图像算法还是很难提取详细的信息。故此，提出一种基于节理裂隙走向和间距信息的节理裂隙提取分割算法。首先采用自适应分数阶微分算法对岩石节理裂隙图像进行平滑和增强处理，使节理裂隙边界更加清晰，同时去除大量孤立点噪声；然后对灰度图像进行初分割，结合梯度图像和灰度图像的信息提取出部分节理裂隙信息，并尽可能地抑制噪声；接着对初步提取的节理裂隙进行抑制毛刺的骨架提取；最后基于节理裂隙线段的走向和间距信息进行节理裂隙段之间间隙的缝合。实验结果表明，对于岩石节理裂隙明显但含有多噪声的图像，该算法对岩石节理裂隙的提取具有良好的效果，为快速精确地在岩石工程中测量和分析节理裂隙奠定基础。     

裂隙岩体加锚剪切试验及边坡岩体模拟研究

采用变角板法进行室内剪切实验,探讨了锚杆加固节理裂隙试件的力学机理,同时结合数值模拟对锚杆控制节理裂隙边坡岩体的变形进行了分析。研究表明:锚杆加固不仅能提高节理裂隙岩体的整体性,而且在工程实际应用中能很好控制节理裂隙边坡的变形量。     

裂隙岩体注浆后结构面粗糙度及刚度变化分析

节理面是控制岩体特性的一个重要因素,为改善岩体物理力学特性,工程中经常采用注浆加固的手段。研究了节理面JRC-JCS模型,并在此基础上对注浆前后的岩体节理面进行了相应的对比试验研究。研究表明：注浆后节理面JRC比自然节理面有较大的提高,同时增长趋势随法向应力的改变而改变,裂隙岩体注浆后裂隙面的刚度及抗剪强度参数得到相应的改善,其中刚度参数的改善更为明显。上述研究成果从试验及理论分析的角度进一步证明了裂隙岩体注浆加固后强度提高的机理。     

节理岩体边坡渐进破坏的数值模拟研究

岩体边坡是含有大量裂隙且服从统计规律的损伤体。本文引入虚拟节理,应用数值模拟软件(UDEC2D),对只考虑自重作用下节理岩体边坡渐进破坏规律进行了数值模拟研究,得出了单组节理岩体边坡渐进破坏的规律,其模拟结果对确定节理岩体边坡破坏模式具有指导意义。     

基于钻孔超声波成像测试技术的岩体完整性分析

钻孔超声波成像测试技术能够提取工程勘察钻孔中岩层产状信息并提供钻孔岩层三维信息图。在某工业园区的工程勘察中,完成了多个钻孔的超声波成像测井,以其中的一个钻孔为例,研究分析了钻孔超声波成像测试获取的结构面倾角、倾向和节理方位频率图等。结果表明:钻孔超声波成像测试技术可以对钻孔所揭露的岩体完整性进行定量分析,为区域稳定分析、工程岩体质量分级及工程设计提供重要基础数据,对提高工程勘察质量具有重要意义。     

基于无人机航测技术的露天矿山爆堆形态分析

露天矿山爆堆形态是爆破效果评价的重要组成部分。为了精准高效地评价台阶爆破的爆堆形态,明确相应的评价指标,采用了灵活性好的低空多旋翼小型无人机航测技术。以大宝山露天多金属矿山铁门 661 m 平台爆区为例,根据采场空间布局及精度要求,设置相对航高为 100 m,五向航摄模式下的旁向和航向重叠率均为 80%,爆区周边布设了 4 个像控点,采用 Smart3D 软件生成了台阶爆前爆后两期的三维可视化实景模型。三维模型误差较小,像控点高程中值误差为 2. 79 cm,均满足航测精度要求。通过 IData 软件进行点云和高程信息提取,得到了爆堆空间分布形态及尺寸参数,爆区拉裂范围较大且表面块度分区现象明显,认为与孔网参数设计、地质条件等有关。工程实践表明:无人机航测在爆堆形态分析方面具备一定的可行性,为台阶爆破效果分析提供了新思路。     

消费型倾斜无人机摄影测量技术在房地一体中的应用

针对房地一体项目采用传统方法存在作业效率低、人工成本高问题,文中提出采用消费型飞马D200多旋翼无人机搭载D-OP400倾斜测量模块,获取地面分辨率优于0.02 m多视影像数据用于大比例尺地形及地籍测量。通过控制点的布设、航摄设计、影像处理等方面进行探讨,以实现大比例尺地籍测图;最后,采用RTK与全站仪结合采集外业控制点对试验成果的平面及高程精度进行检测,验证多旋翼无人机能够用于1∶500地籍测量及地形测量的可行性。     

基于无人机倾斜摄影的露天矿工程量计算方法

露天矿工程量计算是露天矿开采过程中的核心技术之一,然而露天矿几何形状由于自然条件以及采矿工艺的影响具有复杂性,工程量难以用传统的方式进行精确计算。提出一种基于无人机倾斜摄影的露天矿工程量计算方法,该方法利用无人机搭载的数码相机获取矿区序列倾斜影像,通过特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,在获得密集点云的基础上,构建不规则三角格网和纹理映射,重建出露天矿三维模型,之后通过方格网法实现露天矿工程量计算。选取三门峡渑池某铝矿进行试验,结果表明：该方法能够实现露天矿工程量快速计算,而且具备高效低成本等特点,为复杂条件下快速计算露天矿工程量提供一种新的方法。     

基于无人机倾斜摄影的露天矿边坡三维重建

露天矿边坡几何形状由于自然条件以及采矿工艺的影响具有复杂性,传统的测绘方式难以进行全面描述。提出一种基于无人机倾斜摄影技术的全自动露天矿边坡三维重建方法,利用无人机搭载的数码相机获取矿区序列倾斜影像,通过特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,构建不规则三角格网和纹理映射,自动重建出露天矿边坡三维模型。选取三门峡渑池某铝矿进行试验,结果表明,重建的三维模型可全面表达露天矿边坡整体形态和保持局部细节特征,而且具备高效低成本等特点,在露天矿三维地形滑坡动态监测和灾害分析方面具有重要意义。     

研山铁矿薄层状岩体露头裂隙几何参数 空间变异特征研究

露天矿薄层状岩体中原生的“隐性”闭合层面为“显性”层状裂隙发育提供了基础,形成了不利于顺层边坡稳定性的岩体结构。提出了一套完整的方法流程用于大窗口范围内层状露头裂隙的非接触测量建模、几何特征参数提取及地质统计分析。以研山铁矿东帮顺层边坡为例,基于无人机倾斜摄像测量及EPS三维测图进行了大窗口范围的裂隙面和迹线测量建模,并投影至层状边坡各向异性面上,提取了裂隙迹长、倾角、间距及坐标,并进行了地质统计分析。结果表明：① 研山铁矿露头层状裂隙迹长及间距服从对数正态分布,倾角服从正态分布,均值分别为2.29 m、0.99 m和48.55°;② 3种几何特征参数均具有各向异性半变异函数,变程椭圆主方向接近平均倾角,根据迹长与间距的变程比值推测裂隙方向平均断距为0.62 m,故浅层结构面贯通率约0.78;③ 裂隙迹长受爆破开挖和原生结构共同控制,二者叠加导致其空间变异程度和变程均最大,主变程与爆破孔深有关。裂隙间距及倾角主要受原生结构控制,三者受控因素的差异导致无显著相关性。所提出的方法流程为层状岩体露头裂隙大窗口测量和地质统计分析提供了参考,研究结果对加深研山铁矿薄层状岩体结构特征认识和揭示滑坡机制具有重要意义。     

基于无人机航测技术的露天矿山采空区精细化验收

传统的露天矿山采空区处理效果验收以经验法为主，从塌落的整体形态进行宏观分析，存在一定的局限性，难以准确判定实际效果。为了更高效地评价采空区处理效果，提出了采用低空无人机航测技术实 现采空区精细化验收，其为非接触性测绘方式，具有安全性好、精度可靠、效率较高等优势。分析了采空区精细化验收的内涵，在大宝山矿北部649 m平台遗留的盲采空区处理阶段进行了应用。采用搭载高清单镜头的 大疆精灵4 RTK小型无人机实现航高100 m的5向倾斜摄影测量，较好地获取了盲采空区爆前和爆后的两期三维模型信息，精度校验满足1∶500地形图制图要求。利用南方IData软件实现盲采空区范围线与三维模型的套 合，计算得到了爆破后的盲采空区充填相对高度增加率为110%~200%。结合多角度航拍影像及实际挖装作业情况，验证了盲采空区得到了有效处理。实践表明：低空无人机航测技术在精细化验收露天矿山采空区处理效 果方面，具有一定的适用性。     

无人机航测技术在露天矿边坡工程地质调查中的应用

为充分认识露天矿边坡各区域岩体节理的分布规律及质量特征,统计出各区域优势结构面产状信息,需对露天边坡开展现场工程地质调查测试。常规的现场人工量测具有效率低、测试范围有限、边坡下作业安全风险大等缺点。针对现场选定的结构面差异明显的重点露天边坡,通过无人机航测技术开展非接触式现场工程地质调查。通过室内统计分析,得出了调查范围内结构面的倾向、倾角、密度、间距、迹长等内容。该技术的成功应用可为露天边坡工程地质调查提供新的技术手段,大大提高了现场工作的效率和安全性。     

基于Sirovision节理岩体调查及岩体质量分级与支护研究

针对传统岩体结构信息测量方法工作效率低、岩体结构信息不准确、劳动强度大、危险系数大等问题,利用Sirovision岩石三维遥感测量系统对岩体结构面信息进行了测量分析.以沂南金矿-540中段左叉穿巷为工程背景,进行岩体结构面调查和岩体结构面数字化识别,对岩体结构面的产状、产状分布规律、优势节理等进行分析,并根据岩石RM ...     

无人机测量技术在矿山地质测量工程中的应用研究

为了更加直观地让设计人员了解矿区的基本情况,分析了矿山地质测量工程中地面分辨率与相机焦距、无人机航高、矿山地质测量区域的像片重叠度和飞行速度、曝光时间等测绘参数之间的关系,通过在矿山区域布置少量地面控制点,计算出所有矿山地质测量工程影像的外方位元素和所有加密点的地面坐标,结合DATmatrix 软件完成矿山地质测量工程的空中三角量测,利用无人机遥感技术制定了矿山地质测量工程的测绘方案,实现了矿山地质测量工程的测绘。实例分析结果表明,无人机测量技术可以精确得到矿区整体状况、建筑细部情况和山体背面树木等基本信息。