某露天矿山边坡结构参数优化与支护设计

某露天矿山东帮边坡稳定性较差,已有12个区域出现大面积滑坡或垮塌,导致东帮边坡部分平台不连通,给矿山生产造成了严重的安全隐患。基于此,以边坡安全系数控制值为边坡稳定评判标准,采用极限平衡法、Geo-Slope软件计算边坡安全系数,分析边坡整体与局部的稳定性,并对不稳定区域进行参数优化研究,结果表明:东帮边坡整体滑坡的概率较低,但局部稳定性较差,需采取防护措施;边坡结构参数经优化后,边坡整体处于稳定状态。     

基于改进的博弈论-变权可拓模型的边坡稳定评估

为解决边坡稳定性评估中指标权重求取的模糊性问题,构建了基于改进的博弈论-变权可拓模型的边坡稳定性评估方法。首先构建综合评价指标体系,采用改进基于三值判断的FAHP法和CRITIC法分别确定主、客观常权;并由博弈论模型确定最优综合常权;为考虑评价指标自身状态值对其权重的影响,构造均衡函数,采用变权理论求得最终动态权重,以弥补常权评估带来的误差。利用物元可拓模型进行综合性评估,判定边坡的危险性等级。将该模型运用到某露天铜矿边坡稳定性评估中,其评估结果与实际情况相符,表明了该评估模型的科学可行性。在文中计算出的权重的基础上,采用其它综合评估方法进行验证,评估结果都与实际情况一致,证明了该种赋权方法的合理性。     

基于随机-模糊理论的散体物料抗剪强度参数的确定

基于岩土材料力学参数随机性和模糊性的基础上,以黑箐沟散体物料中型直剪试验资料为例,提出采用随机-模糊一元线性回归方法来确定散体物料的抗剪强度参数值(c,f),并根据回归系数的数字特征公式对c,f值的波动性和相关性进行了检验。通过与最小二乘法的计算结果对比可见,随机-模糊一元线性回归方法得出的回归方程与试验点的整体符合程度要优越于最小二乘法,说明采用该方法得出的力学参数能够更好地反映散体物料固有的力学特性。     

地下金属矿山深部开采引起地表移动变形规律研究

地下金属矿山深部开采引起地表移动变形的预测是一项技术难题。通过对某矿区工程地质特点和开采技术条件进行深入了解,建立了具有较高仿真度的三维深部开采模型,并对矿区的开采进行了系统的模拟研究。通过开采三期工程(1 337~1 237 m)时地表下沉的计算值与现场GPS实测值之间的吻合,较准确地预测出四期工程深部开采过程中的各阶段移动角及地表移动变形范围,为该矿山深部开采地下工程的布置及地表移动范围的设计提供了依据。     

基于灰色-回归对帷幕注浆影响因素相关性分析

云南昆明某露天矿随着采矿延深,地下水涌水量逐步增大使得开采难度提高,为了治理矿山水害,现场选取了局部试验段进行帷幕注浆堵水试验,基于现场物探、钻孔成像、声波测试、压水试验等方式取得的相关数据,选取以每米吃浆量为因变量,注前透水率、水灰比、段长、注浆压力、钻孔深度为自变量参数进行灰色关联性分析和多元回归分析,得出试验段钻孔每米吃浆量及其相关参数的回归方程及关联度,为矿山后续大规模帷幕注浆的注浆工艺和注浆过程参数控制提供借鉴,也为后续岩溶地区节理化裂隙帷幕注浆参数选取方面提供参考价值,为矿山的安全生产提供保障。     

基于正交试验的巷道支护参数优化研究

巷道支护参数选择的合理性和科学性是保障其长期稳定的关键。以某铜矿巷道为研究背景,在工程地质条件研究的基础上,利用3DEC离散元软件构建了矿山巷道的三维数值模型,设计了3因素3水平L₉(3³)支护参数的正交试验方案,获取了在不同参数条件下的变形规律和支护效果。通过对巷道支护参数优化以及经济合理性比较分析,确定了较优的巷道支护参数,即锚杆直径28 mm、长度1.75 m、间排距1.2 m, C20混凝土喷射厚度100 mm。采用极差分析方法对影响巷道稳定各因素的敏感性进行分析,从巷道顶板沉降和侧帮水平变形不同角度分析,得到的巷道支护参数因素的敏感性不同。研究结果在一定程度上为矿山巷道支护提供了技术参考,同时对处于类似地质条件下的矿山巷道支护具有一定的参考价值。     

金属矿山岩层移动角选取的BP神经网络模型 及工程应用

研究岩层移动与沉陷最重要的角值参数是移动角,正确确定岩层移动角与移动范围对于矿山工程布置具有非常重要的意义。本文在分析国内外大量金属矿山崩落法与充填法开采岩层移动研究成果的基础上,采用改进的BP神经网络算法建立了金属矿山岩层移动角选取的模型,并对模型的预测精度进行了验证。结果表明,所选取的各因素之间与岩层的移动之间存在着较强的非线性规律,实际输出与期望输出基本吻合。将所建立的网络模型应用于狮子山铜矿地下开采岩层移动角的预测,取得了较好的效果。     

北厂-架崖山矿段露天采场边坡稳定性评价研究

考虑到凹陷露天矿边坡的实际情况,以及在边坡稳定性评价时存在着模糊性和随机性,选取合适的评价方法对边坡的安全做出准确的判断,对于凹陷露天矿边坡的开采工作是非常有必要的。以北厂架崖山矿段露天矿边坡为例,根据采区露天边坡实际情况,以方位角为划分依据,将采区边坡划分为八个区域,建立影响边坡稳定性因素的15个指标的稳定性评级指标体系,基于AHP法确定各指标的权重,权重确定完成后,通过计算单指标联系度与综合联系度,确定北厂架崖山矿段边坡的安全等级。研究表明,区域Ⅵ、Ⅶ稳定性较差,建议采取相应的防治措施。     

某深竖井围岩岩爆倾向性预测研究

为评估某深竖井目前施工段围岩岩爆烈度等级,基于AHP-FUZZY理论方法并结合现场施工实际,综合考虑现有理论判据和岩爆发生机理,选取脆性系数、弹性能指数等8个评价指标预测岩爆等级,结果表明其竖井围岩无岩爆倾向性。同时结合损伤理论从岩体强度、储能能力、劣化程度等方面解释了其倾向性,其结果可为竖井现场施工和支护设计提供参考价值。