基于GIS与ANN的金川二矿地表移动预测

利用金川二矿区多年的GPS监测数据,探讨了GIS与人工神经网络技术相结合进行地表移动定量预测的方法和思路。借助Avenue语言,实现了在GIS平台下进行地表移动神经网络预测的整个过程,包括样本设计、网络设计与训练、网络测试与网络预测等;其中,数据处理、测试结果对比和预测结果分析由GIS软件完成,采用VB调用Matlab6.5实现Elman神经网络预测模型,并通过Avenue编程将其集成到GIS系统中。研究结果表明,利用GIS支持下的神经网络模型对地表移动进行预测,具有理论上的可行性和现实意义,说明GIS和人工神经网络技术在开采沉陷预计领域中具有广阔的应用前景。     

山东望儿山矿区浅部复采对井筒稳定性影响的数值模拟

根据望儿山矿区的工程地质与采矿条件,采用数值模拟的手段对浅部复采引起的岩体移动变形及其对竖井井筒的稳定性进行了研究。通过数值模型计算,指出复采过程中岩体应力场和位移场的变化规律,对充填与不充填开采2种条件下井筒的应力和位移变化进行了讨论。研究表明,地下开采破坏了矿岩原有的应力场平衡状态,地下空区形成后对竖井围岩的主应力场产生了较大的影响,在浅表部最大主应力较低,有些位置甚至为拉应力,容易导致竖井井壁发生破裂,不利于竖井的稳定。在对采空区进行充填后,竖井井壁围岩主应力基本为压应力,连续性好,稳定性得到了大大提高。此外,与不充填时相比,对空区进行充填后,竖井井壁位置的位移量大大减小,可见,空区充填对限制围岩移动,维护竖井的稳定起到了很大的作用,为了保障矿山安全生产,浅部矿体复采实施充填法开采是避免竖井变形破坏的有效措施。     

基于幂律规则的滨海矿山巷道涌水混合比分析

滨海采矿引起的突涌水灾害对矿山的安全生产构成了极大威胁,计算巷道涌水的混合比,进一步分析其演化规律对于突涌水事故的防治具有重要意义。将幂律规则应用于三山岛金矿巷道涌水混合比数据的统计分析中,根据2个已有的混合比研究结果,采用概率密度函数p（S）对相邻2个监测周期的海水比例波动事件进行了拟合,拟合的相关系数分别达到0.92和0.93,说明海水比例波动值区间间隔的均值与概率密度的分布符合幂律分布。因此,采用幂律规则对研究区的涌水混合比进行统计分析是可信的。研究结果表明：不同方法得出的混合比,在幂律规则下反映出的规律是相同的;海水比例波动值大于48%的概率小于5%,因此将48%视为预警区间的临界值;F₃断层附近的涌水点相对其他监测点海水比值波动较大,这是由于F₃为导水断层且连通了海水,受采动的影响,F₃断层周围的导水通道错综复杂且不稳定。     

基于充填体稳定性判定的等灰砂比充填可行性研究

将压力拱理论与简支梁理论相结合分析了下向进路胶结充填体的稳定性,给出了充填体稳定性的简易判定公式;首次提出了等灰砂比充填的充填方案,并结合金川二矿区工程实例,对新方案的可行性进行了论证,使用的高浓度料浆胶结充填法若采用等灰砂比充填,灰砂比设为1∶6能满足强度要求,且每年能节约成本约140万元。     

充填法开采引起地表移动、变形和破坏的过程分析与机理研究

基于地表GPS监测及地下围岩变形破坏的调查取证等大量数据资料,以金川二矿区为例,针对由充填法开采引起的地表移动、变形和破坏的现状,分别对其进行了滞后于开采的分析、对矿山井巷工程安全影响的后效性分析及空间发展过程分析。指出导致金川二矿采用充填法开采引起地表移动、变形和破坏的滞后期长、后效性强烈的原因,如充填支护作用与间断面的摩擦作用等等,并指出矿体采出至充填体充入期间围岩发生的移动、变形和破坏与整个矿山的地表岩移、变形和破坏的关系,所得的结论与现场基本一致,对今后的生产具有一定的指导意义。     

分布反馈激光器超载运行—预失真法提高了性价比

分布反馈激光器(DFB)已成为现代有线电视网络的关键设备,作为主要元件它可使光纤/同轴电缆(HFC)网络性价比提高。使用高性能预失真电路,作者表明他们能大量生产20～30mW的DFB激光发射机。统计数据表明,预失真电路可使小功率的DFB激光器采用比原来规定值更高的偏置电平,而同时仍保持标准的复合二次差拍(CSO)和复合三次差拍(CTB)性能。几乎所有激光器的输出功率都可     

高层建筑物荷载与地下水开采叠加作用下的地面沉降特征

在地下水开采和高层建筑荷载叠加作用下,城市地面沉降分布愈加复杂.以天津塘沽地区为例,考虑到土体在固结沉降中的平衡条件、弹性本构条件、变形协调条件和水流连续条件,以比奥固结理论为基础,建立了高层建筑荷载和地下水开采叠加作用下三维地面沉降模型,采用有限元方法进行了数值计算.结果表明,高层建筑物的附加荷载作用在其建成后的3～4a内将产生可观的地面沉降量;抽水和高层建筑荷载叠加作用下的地面沉降存在耦合效应,叠加作用下的地面沉降值小于可比条件下单独抽水和单独荷载作用下地面沉降值之和.     

地下开挖引起地表局部上升的弹性地基梁效应

通过分析金川三矿区的地表移动GPS监测数据,发现在矿山开采初期,地表局部岩体出现了轻微上升现象。参照弹性地基梁的受力变形特征,对这种现象进行了解释,并称之为“地下开挖引起弹性地基梁效应”。借助数值方法,对开采不同倾角矿体时这种现象发生的条件、过程及其特点进行了分析。结果表明：不论矿体倾角如何,都会出现地表局部上升现象;开采倾斜矿体时这种现象最明显,而且地表上升区出现的位置、分布范围和上升幅度都具有不对称的特点。     

海底倾斜矿体开采沉陷预测研究

三山岛金矿新立矿区是我国唯一一座海底金属矿山，其对开采技术的要求较高，海下开采遇到了严重的安全问题，其中海底移动变形对采矿安全造成重大威胁。金属矿开采所引起的覆岩移动和变形是一个复杂的力学问题，掌握采空区覆岩体采动岩体移动规律和实现对覆岩沉陷的有效预测是新立矿区亟待解决的重要课题。通过对新立矿区井下55线各中段石门巷道顶板位移进行监测，得到了充填法开采倾斜金属矿体的覆岩移动和变形特征。在此基础上，提出了倾斜金属矿体充填采矿法引发覆岩内部移动和变形的悬臂梁机制。最后，通过分析顶板位移监测数据和位移曲线特征，提出了倾斜矿体充填法开采覆岩沉陷预测的轮廓函数方法。该方法由几个指数函数组成，采用该方法得到的沉陷预测曲线与实测结果十分接近，预测准确率都在85%以上。该研究结果对海底矿山的安全生产具有重要的指导意义。     

多元统计分析在滨海矿区水源识别中的应用——以三山岛金矿为例

海底矿山突水是矿山开采亟待解决的问题，通过对矿山巷道水的研究，能够划分出矿山突水水源类型，进而对突水可能性作出预测。以山东三山岛金矿西山矿区地下水系统为例，对其31个水样的水化学资料进行多元统计分析研究。利用因子分析法对存在相关关系的变量进行空间降维处理，找出能够反映大于90%水样水化学信息的公共正交因子，以其作为系统聚类变量。运用系统聚类并结合实际地下水性质，将研究区地下水划分为典型的2类，然后建立矿区水源的Bayes线性模型，并对其进行验证。通过因子分析法和系统聚类分析法得出，-375 m中段涌水水源划分为2种类型，并得出2种具体的判别函数。结果表明：多元统计方法判别水源具有快速、准确且经济的特点。