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高寒生态脆弱区露天矿山碳排放核算模型研究 被引量：1
1
作者 李国清 白斌 +3 位作者 李桂奇 关凯 侯杰 林春平 《工程科学学报》 北大核心 2025年第3期430-440,共11页
为了准确掌握高寒生态脆弱区露天矿山的碳排放量,亟需建立一套体系完整、科学可行的核算方法,全面量化矿山生产作业的直接碳排放和生态扰动所导致的间接碳排放.通过分析高寒生态脆弱区露天矿山的碳循环机制,基于生命周期理论界定了露天... 为了准确掌握高寒生态脆弱区露天矿山的碳排放量,亟需建立一套体系完整、科学可行的核算方法,全面量化矿山生产作业的直接碳排放和生态扰动所导致的间接碳排放.通过分析高寒生态脆弱区露天矿山的碳循环机制,基于生命周期理论界定了露天矿山开采活动的碳排放核算边界,通过梳理矿山开采、运输、选矿和辅助等环节的直接和间接碳排放过程,厘清了高寒生态脆弱区露天矿山的碳源、碳汇结构,编制了矿山的碳排放源清单.在此基础上,充分考虑矿山开采活动对高寒生态脆弱区的扰动,以及高海拔对矿山设备的能耗影响,构建了基于露天矿山生产环节及矿区碳汇变化的碳排放核算模型.以西藏某露天金属矿山为工程背景开展模型应用,计算出该矿2023年的碳排放总量为1.76295·10^(5)t CO_(2),为高寒生态脆弱区露天矿山开采活动的碳排放核算提供了理论依据. 展开更多
关键词 高寒生态脆弱区 露天矿山 碳排放核算 碳汇 碳循环机制
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复杂工程地质条件下露天矿采区转向过渡接续方案 被引量：1
2
作者 刘光伟 涂俊雄 +5 位作者 郭伟强 韩雨轩 李春林 白羽 于明宇 贾瑞军 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第3期450-460,共11页
大型近水平煤田采用露天开采时,为实现安全高效生产、尽快回收投资成本,通常采取分区开采方式。因此在旧采区即将到界之前,必然要考虑新旧采区过渡接续的问题。露天煤矿采区转向方案的制定关系到转向期间产能的顺利接续,直接影响到矿山... 大型近水平煤田采用露天开采时,为实现安全高效生产、尽快回收投资成本,通常采取分区开采方式。因此在旧采区即将到界之前,必然要考虑新旧采区过渡接续的问题。露天煤矿采区转向方案的制定关系到转向期间产能的顺利接续,直接影响到矿山的经济效益。针对实际生产中,部分矿山受限于征地制度、开采强度及复杂地质条件等问题,迫使露天煤矿采区提前转向,研究通过调节转向期间局部工作线长度、推进速度等关键参数,优化转向期间的剥采方案,保证矿山接续顺利。白音华一号露天煤矿由于采场北帮东侧发生严重变形影响,为保障产能接续顺利,首采区被迫提前向二采区转向。但二采区征地范围有限,缓帮工作线无法全线展开,导致原有开采程序发生变化。为保证白音华一号露天煤矿首采区向二采区转向过渡接续顺利完成,提出了一种改进L形工作线采区转向过渡接续方式,并在此基础上明确不同工作线长度与推进度的约束关系。通过工程模拟推演,确定了白音华一号露天煤矿首采区向二采区转向过渡期为6a;转向期间可采煤量7294.07万t,剥离量43141.29万m^(3),生产剥采比5.91 m^(3)/t。成果为白音华一号露天煤矿首采区向二采区转向提供了充分的技术支持,并为复杂工程地质条件下露天采区转向过渡接续提供了相关经验。 展开更多
关键词 露天煤矿 采区转向 过渡接续 工作线长度 推进度
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融合小波变换的露天矿无人车视觉多任务感知方法 被引量：1
3
作者 李少博 顾清华 +1 位作者 阮顺领 江松 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期753-766,共14页
高效的环境感知是实现露天矿无人驾驶的关键一环,同时获取环境中障碍物位置、距离和可行驶区域等多种特征,已经成为无人矿卡感知露天矿复杂恶劣环境的急需任务。以往的单任务检测或分割方法已经取得了长足进步,然而这些研究未能实现有... 高效的环境感知是实现露天矿无人驾驶的关键一环,同时获取环境中障碍物位置、距离和可行驶区域等多种特征,已经成为无人矿卡感知露天矿复杂恶劣环境的急需任务。以往的单任务检测或分割方法已经取得了长足进步,然而这些研究未能实现有机结合,顺序执行多个单一任务受到计算能力限制,难以满足无人驾驶环境感知需求。因此提出一种融合小波变换的露天矿无人车视觉多任务感知方法,集成了障碍物实例分割、可行驶区域识别和深度预测任务,具备独立的环境感知能力,能够为无人车环境感知系统提供高效与高鲁棒性的环境感知支持。首先为满足不同任务的不同特征提取需求,结合了RepNCSPELAN4和ADown模块,实现模型内部高效梯度路径规划和细节信息保留,从而在保证模型轻量化的同时,提升特征提取的准确性。其次设计了融合小波变换的CWT模块,利用小波变换扩大感受野提升特征低频响应,提升分割与深度预测任务的精度。最后针对多任务模型收敛困难问题,使用基于梯度损失的Gradnorm方法,自适应平衡多个任务之间的损失。实验结果表明:所提模型在不同任务中均取得了良好的效果,障碍物检测任务精度达到了0.872,可行驶区域分割mIOU达到了0.891,深度预测任务A1精度达到了0.844。实车环境的测试结果表明:所提模型相较于顺序执行多种任务,在精度相近的情况下,减少了47.8%的推理耗时与39.7%的内存占用,对复杂恶劣环境下露天矿视觉环境感知提供了一种高效的解决方案。 展开更多
关键词 露天矿 无人驾驶 环境感知 多任务模型 小波变换
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基于优化蚁群算法的露天矿无人矿卡绕跨并行类三维路径规划 被引量：1
4
作者 高明宇 鲍久圣 +5 位作者 阴妍 胡德平 张可琨 朱晨钟 王茂森 王凯 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第S1期399-411,共13页
随着我国矿山智能化建设的不断推进,运输环节无人化已发展成为智慧矿山系统的重要组成部分。露天矿装卸载区等场景通常为非结构化作业区域,地形环境复杂且存在较多障碍物,无人矿卡作为露天矿物料运输的主要工具,由于其体型、载重大等特... 随着我国矿山智能化建设的不断推进,运输环节无人化已发展成为智慧矿山系统的重要组成部分。露天矿装卸载区等场景通常为非结构化作业区域,地形环境复杂且存在较多障碍物,无人矿卡作为露天矿物料运输的主要工具,由于其体型、载重大等特性,在该场景下的路径规划具有较大难度。针对无人矿卡在路径规划时绕行过多导致行驶效率低、路径质量差的问题,提出了一种基于优化蚁群算法的“类三维”路径规划方法,并通过仿真和试验验证了算法的有效性。首先,设计了一种基于激光点云的类三维地图构建方法,对滤波和配准后的有效点云数据进行栅格化处理并计算栅格高度,得到了包含障碍物高度信息的类三维地图。其次,以无人矿卡为研究对象,设计了一种三维碰撞检测方法,可在横向和纵向上分别判断障碍物与车体的冲突关系,并根据矿卡结构特征与道路工况制定了一种绕跨并行通行策略,直接跨越对车辆无威胁的障碍物,可在保证安全性的前提下有效提高矿卡的通行效率。然后,优化蚁群算法的初始信息素分布,提高算法的目标导向性,在改进信息素更新策略中考虑最优最差路径,以提高路径搜索的性能和效率;引入自适应多步长移动方式,并设计了一种引入跨障评价的多目标启发函数,仿真结果发现:优化后的蚁群算法在较少和较多障碍物场景搜索到的路径长度分别缩短了16.53%、16.79%,且路径拐点的减少有效提高了路径质量,使得算法生成的路径更符合实际需求。最后,通过搭建多障碍物场景模拟露天矿非结构化区域开展实车模拟试验,结果表明:搭载优化蚁群算法的无人矿卡试验车能跨越部分障碍物,在较少障碍物场景中的通行效率提升20.53%,在较多障碍物场景中的通行效率提升31.62%,且未与障碍物发生刮蹭。因此,所提出的基于优化蚁群算法的绕跨并行类三维路径规划方法可有效缩短路径长度,提高搜索效率与路径质量,在保证安全性的前提下充分发挥无人矿卡宽体高底盘特性。研究结果为露天矿卡无人驾驶技术开发及应用提供了理论参考。 展开更多
关键词 露天矿 无人矿卡 路径规划 类三维地图 优化蚁群算法
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青海木里矿区四号井生态地质修复与效果 被引量：1
5
作者 赵欣 王佟 +4 位作者 王伟超 李聪聪 李飞 蒋志坤 李津 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期119-127,共9页
【目的】青海木里矿区地处祁连山腹地,为黄河重要支流大通河源头,属高原高寒冻土地带,生态环境敏感、脆弱。本世纪初,矿区煤炭无序开采对生态环境造成了破坏,其中四号井开采后面临高陡不稳定渣山边坡、大量采坑积水、冻土挖毁破坏、渣... 【目的】青海木里矿区地处祁连山腹地,为黄河重要支流大通河源头,属高原高寒冻土地带,生态环境敏感、脆弱。本世纪初,矿区煤炭无序开采对生态环境造成了破坏,其中四号井开采后面临高陡不稳定渣山边坡、大量采坑积水、冻土挖毁破坏、渣石占地与草甸破坏4类生态环境修复难题。【方法】从地质修复的角度,模拟原始地层结构和属性,对不同地质体进行生态地质层构建和再造修复。通过对南渣山滑坡后缘中部进行削顶减载,渣山表层构建坚硬的土壤基底层,采坑坑壁边坡清理、整治形成台阶或平台状,东侧坑底回填和冻土层修复,采坑积水整治形成高原湖泊,渣山采坑边坡人造土壤层和种草覆绿等多种生态地质修复措施,重新塑造四号井开采后的地形地貌形态。【结果和结论】本次治理范围总面积达1 670.31万m^(2),累计完成回填渣土916.03万m^(3),种草覆绿面积296.8万m^(2)。经历3年的生态恢复,木里矿区四号井的渣山山体整体稳定,用渣土成功构建出的人造土壤,自然生长的草种长势旺盛,地表水质良好,已实现地形地貌、生态环境与周边环境整体自然融合的高原新景观。研究方法和效果为高原高寒地区的生态屏障保护和其他地区生态修复提供了成功经验和借鉴。 展开更多
关键词 生态环境修复 生态地质层 高原高寒地区 不稳定边坡 冻土层构建 土壤重构
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新世纪我国露天矿边坡地灾监测预警与生态修复互馈研究进展与展望 被引量：2
6
作者 夏冬 邵国梁 +3 位作者 李富平 杨天鸿 李小光 田桂娥 《金属矿山》 北大核心 2025年第4期241-255,共15页
建立岩土体灾变前兆预警体系,探明降雨条件下边坡稳定性演化、滑坡灾变触发及植被对浅层滑坡的防护机制,揭示露天矿边坡地质灾害与生态修复演化及互馈机理,是实现绿色矿山建设的先决条件。在分析新世纪我国露天矿边坡地质灾害监测预警... 建立岩土体灾变前兆预警体系,探明降雨条件下边坡稳定性演化、滑坡灾变触发及植被对浅层滑坡的防护机制,揭示露天矿边坡地质灾害与生态修复演化及互馈机理,是实现绿色矿山建设的先决条件。在分析新世纪我国露天矿边坡地质灾害监测预警与生态修复取得进展与存在问题的基础上,指出露天矿边坡地质灾害监测与生态修复的主要发展方向。在边坡地质灾害监测预警方面,应在露天矿地质灾害演化地—空—天多源数据采集与精准解译,降雨条件下大型高陡边坡蠕变特征及灾变机理力学反演,基于蠕变机理的软岩边坡土体坡表、坡体多参量指标体系构建及灾变前兆预警,暴雨触发型边坡地质灾害风险精准识别与地—空—天协同多源数据信息智能预警等方面开展重点研究工作;在边坡生态修复技术体系方面,砂质土壤改良剂研制及活土层精细化重构、根际微生态改善及植被促生是岩质边坡生态修复的重要发展方向。通过地质灾害与生态环境演化多要素宏观—中观—微观监测测试分析,构建空—天—地动态监测、动态评价及预测预警云平台,揭示露天矿地质灾害与生态修复演化机理与互馈机制是未来矿区生态修复与重建研究的重要方向。 展开更多
关键词 露天矿 岩质边坡 生态修复 地质灾害 互馈机制 监测预警
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露天矿山碳排放核算方法研究综述 被引量：1
7
作者 白斌 李国清 +2 位作者 侯杰 潘东 于倩倩 《有色金属(矿山部分)》 2025年第2期42-50,共9页
随着大型露天矿山建设项目日益增加,矿山的高能耗、高碳排问题受到了社会各界的高度重视,为了科学准确地评估和控制矿山温室气体排放,亟需发展一套适合露天矿山的碳排放核算方法。运用文献调研、统计分析及适用性分析方法,重点对IPCC清... 随着大型露天矿山建设项目日益增加,矿山的高能耗、高碳排问题受到了社会各界的高度重视,为了科学准确地评估和控制矿山温室气体排放,亟需发展一套适合露天矿山的碳排放核算方法。运用文献调研、统计分析及适用性分析方法,重点对IPCC清单因子法、生命周期评价法、投入产出法、物料平衡法和实测法五种主要的碳排放核算方法的基本原理、应用范围、优缺点进行了综合评价,并结合国内外矿山碳排放核算案例进行探讨。经对比分析发现,IPCC清单因子法和生命周期评价法在数据获取和现场操作上具有独特优势,投入产出法和物料平衡法核算精度较高,实测法在小尺度范围准确率最高。矿山应根据实际情况,综合考虑各种核算方法的特征进行碳排放核算。文章对五种核算方法的综合评价为露天矿山选择合适的碳排放核算方法提供了一定的参考。 展开更多
关键词 矿山碳排放 碳汇 核算方法 露天矿山
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某矿山高陡边坡开挖卸荷过程中的位移及应力演变特性 被引量：1
8
作者 侯宜峰 秦柯 +1 位作者 黄洁 唐恺 《现代矿业》 2025年第1期155-159,共5页
以某建筑用花岗岩矿为实例,通过有限元数值模拟方法,揭示高陡边坡在形成过程中的位移和应力演变规律。研究结果显示,随着开采深度的递增,边坡的水平及垂直位移与开采深度之间存在显著的三次函数正相关关系,且位移多集中于坡面、坡脚以... 以某建筑用花岗岩矿为实例,通过有限元数值模拟方法,揭示高陡边坡在形成过程中的位移和应力演变规律。研究结果显示,随着开采深度的递增,边坡的水平及垂直位移与开采深度之间存在显著的三次函数正相关关系,且位移多集中于坡面、坡脚以及岩层交界处;剪应力随着高程的降低而增大,主要集中在坡面、坡脚以及岩层交界处,与水平和垂直方向位移分布相吻合。研究成果不仅为矿山边坡监测设施的合理布局提供了重要参考,也为矿山在开采至特定平台时,提前做好安全工作提供了科学依据。 展开更多
关键词 高陡边坡 开挖卸荷 位移与应力演变 边坡监测
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基于非均匀岩体质量模型的某铁矿三维边坡稳定性研究
9
作者 马吉祥 高振领 +3 位作者 邓文学 刘洪磊 张鹏海 何荣兴 《中国矿业》 北大核心 2025年第8期161-168,共8页
随着我国露天矿山开采逐步进入深凹阶段,边坡高陡结构、岩体风化及结构面发育等因素使滑坡隐患日益显现,对矿山安全生产构成威胁。本文以山西省某铁矿为研究对象,利用64个地质钻孔资料并结合广义Hoek-Brown强度准则构建了露天矿边坡非... 随着我国露天矿山开采逐步进入深凹阶段,边坡高陡结构、岩体风化及结构面发育等因素使滑坡隐患日益显现,对矿山安全生产构成威胁。本文以山西省某铁矿为研究对象,利用64个地质钻孔资料并结合广义Hoek-Brown强度准则构建了露天矿边坡非均匀块体岩体质量模型,基于弹性损伤本构模型和边坡强度折减法开展三维边坡稳定性研究,结合无人机结构面调查和数值模拟分析确定了边坡破坏模式,得到了边坡安全系数空间分布规律,提出了整体边坡角的调整方案和防治措施。研究结果表明:(1)边坡破坏模式以层状结构控制的局部平面型、楔形体型和整体滑移-拉裂型破坏为主;(2)南帮现状边坡稳定性相对最差,亟需按整体边坡角44°削坡,治理后可满足安全储备系数要求;(3)基于非均匀岩体质量模型的三维边坡稳定性分析可为终了边坡风险分区及预治理提供依据。研究结果对于类似高陡深凹露天矿的边坡稳定性分析具有较强借鉴价值。 展开更多
关键词 露天矿 非均匀岩体质量模型 三维边坡 损伤破坏 稳定性分析
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多层复杂地质结构边坡稳定性与治理方案 被引量：2
10
作者 傅家亮 余梦豪 +3 位作者 白金鑫 刘磊 陈东方 叶海旺 《建材世界》 2025年第1期102-108,共7页
为研究多层复杂地质结构边坡稳定性及相应的合理治理方案,以安徽省某露天玄武岩矿边坡为例,首先根据现场钻孔数据和地质调查,通过Slide软件建立数值模型,然后基于极限平衡法对当前边坡稳定性进行分析以验证所选用参数的合理性,其次分析... 为研究多层复杂地质结构边坡稳定性及相应的合理治理方案,以安徽省某露天玄武岩矿边坡为例,首先根据现场钻孔数据和地质调查,通过Slide软件建立数值模型,然后基于极限平衡法对当前边坡稳定性进行分析以验证所选用参数的合理性,其次分析矿山开挖至终了时边坡在自重、地下水、爆破振动以及地震等荷载组合条件下的稳定性,最后提出相应的边坡加固方案。结果表明:当矿山开挖至终了时,2^(#)及4^(#)剖面边坡处于失稳状态;1^(#)及3^(#)剖面需在当前矿山开挖状态下采取必要治理措施;5^(#)剖面边坡可依照当前的开挖设计方案继续施工。从安全经济角度出发,1^(#)和3^(#)剖面边坡应采取坡脚压载支护方式;4^(#)剖面边坡应采取土钉支护方式;2^(#)剖面边坡应采取土钉+框架梁支护方式。 展开更多
关键词 复杂地质结构边坡 边坡稳定性 加固方案 数值模拟
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排土物料对某建材排土场边坡稳定性的敏感度分析 被引量：2
11
作者 唐恺 任菲 张圣通 《现代矿业》 2025年第1期170-173,共4页
排土物料是影响排土场稳定性的最直接的因素,由于力学试验的随机性,很难确定排土物料力学性质中影响稳定性的最主要因素。以某排土场为研究背景,基于地质勘察资料,选取3个典型剖面,对排土物料力学性质中黏聚力、内摩擦角和容重3种敏感... 排土物料是影响排土场稳定性的最直接的因素,由于力学试验的随机性,很难确定排土物料力学性质中影响稳定性的最主要因素。以某排土场为研究背景,基于地质勘察资料,选取3个典型剖面,对排土物料力学性质中黏聚力、内摩擦角和容重3种敏感因素进行敏感度模拟分析。结果表明,内摩擦角敏感度最高,黏聚力其次,容重的敏感度最低,对排土场边坡稳定性的影响可忽略。研究结果对排土场的初始设计、后续建设和运行具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 矿山排土场 敏感度分析 边坡稳定性
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露天矿延深开采诱发边坡地表变形研究 被引量：5
12
作者 孙世国 于磊 于云鹤 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期122-128,共7页
为明确露天矿延深开采对采空区、高陡边坡及地表的影响,以老虎台矿采区为研究背景,利用MIDAS GTS-NX软件对老虎台矿E5800剖面继续延深开采诱发的边坡变形破坏范围进行了数值模型分析;揭示了露天矿延深开采诱发边坡滑移的机制。研究结果... 为明确露天矿延深开采对采空区、高陡边坡及地表的影响,以老虎台矿采区为研究背景,利用MIDAS GTS-NX软件对老虎台矿E5800剖面继续延深开采诱发的边坡变形破坏范围进行了数值模型分析;揭示了露天矿延深开采诱发边坡滑移的机制。研究结果表明,随着露天开采的延深,边坡地表最大水平位移与最大沉降的位置变化逐渐减小,第四次与第一次开采最大下沉点位置对比,向北移动了13 m,下沉值增大了57.5%,且露天临空面的增大和侧向约束减小,使边坡岩体应力逐渐向坑内移动,说明地下采区开采受露天矿开采诱发的活化影响对边坡的稳定性影响逐渐增大。考虑到开采过程中会有爆破因素的影响,选取最危险的剖面N900对其进行边坡稳定性评价,并针对可能产生的危险情况,提出建立相应的监测手段。 展开更多
关键词 露天矿 延深开采 边坡 地表 变形 沉降 稳定性评价 监测手段
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某露天矿修复治理工程边坡稳定性分析与安全评估 被引量：1
13
作者 黄琰 田昌贵 《山西焦煤科技》 2025年第4期19-22,共4页
以阳新县富池镇梅子山矿区为例,基于露天矿山边坡现场调查及其工程地质特征,开展矿山边坡工程地质研究。采用赤平投影法定性分析边坡稳定性,采用萨尔玛法、摩根斯坦-普瑞斯法结合对边坡典型剖面进行定量评价,两种方法计算出剖面I、剖面I... 以阳新县富池镇梅子山矿区为例,基于露天矿山边坡现场调查及其工程地质特征,开展矿山边坡工程地质研究。采用赤平投影法定性分析边坡稳定性,采用萨尔玛法、摩根斯坦-普瑞斯法结合对边坡典型剖面进行定量评价,两种方法计算出剖面I、剖面II在3种不同荷载组合下边坡最小安全系数均大于许用安全系数,表明矿山现为稳定边坡。赤平投影法与极限平衡法相结合,可以提高边坡稳定性评估结果的科学性与安全性。 展开更多
关键词 露天矿山 边坡稳定性 赤平投影法 萨尔玛法 摩根斯坦-普瑞斯法 边坡最小安全系数
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Fuzzy-AHP法在顺层岩质边坡稳定性分析中的应用
14
作者 卢林娟 陈俊智 任春芳 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第3期615-625,共11页
为了解决矿山顺层岩质边坡稳定性评价中存在的模糊性和复杂性问题,建立了一种基于可拓理论中简单关联函数确定权重的模糊层次分析模型。首先从定性和定量2个方面确定顺层岩质边坡的评价指标,并采用简单关联函数确定权向量;然后将所得权... 为了解决矿山顺层岩质边坡稳定性评价中存在的模糊性和复杂性问题,建立了一种基于可拓理论中简单关联函数确定权重的模糊层次分析模型。首先从定性和定量2个方面确定顺层岩质边坡的评价指标,并采用简单关联函数确定权向量;然后将所得权向量结合模糊数学理论得出边坡稳定等级状态;最后将该模型应用于云南省某露天矿顺层岩质边坡稳定性评价中,运用强度折减法和极限平衡法验证模型的可行性。结果表明:该矿山B区顺层岩质边坡稳定性状态中,非常稳定、稳定、基本稳定、不稳定和非常不稳定的隶属度分别为0.0808、0.2641、0.4104、0.1820和0.0627,由最大隶属度原则可知,边坡处于基本稳定状态,与强度折减法和极限平衡法所得结果一致,验证了模型的可靠性。该模型能够避免评价过程中存在的主观性问题,评价结果更具客观性和合理性。 展开更多
关键词 边坡稳定性分析 顺层岩质边坡 简单关联函数 层次分析法 模糊数学
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渗流作用下露天矿边坡变形机制与稳定性研究 被引量：1
15
作者 赵建忠 李阳 +2 位作者 刘汉骋 阿尔帕提江·阿合买提 翟明磊 《价值工程》 2025年第18期145-148,共4页
本研究以三塘湖矿区石头梅一号露天矿北帮边坡为研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了考虑底板承压水渗流作用的边坡稳定性模型,研究了底板水渗流对露天矿边坡变形影响规律及其稳定性。基于数值模拟结果,提出了渗流作用下露天矿边坡... 本研究以三塘湖矿区石头梅一号露天矿北帮边坡为研究对象,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了考虑底板承压水渗流作用的边坡稳定性模型,研究了底板水渗流对露天矿边坡变形影响规律及其稳定性。基于数值模拟结果,提出了渗流作用下露天矿边坡失稳预防措施。研究结果可为类似地质条件下露天矿边坡稳定性评价和失稳防治提供一定参考。 展开更多
关键词 露天矿边坡 渗流作用 变形规律 稳定性分析 安全系数
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循环爆破振动作用下含断层边坡稳定性计算方法
16
作者 姜聚宇 邢玉娇 +1 位作者 王来贵 王东 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第10期19-32,共14页
为准确量化和预测爆破振动长期作用下含断层边坡稳定性演变规律,实现露天矿安全高效可持续开采。以某露天矿为工程背景,采用现场测振试验、数值计算探究了爆破地震波在时间与空间维度的动态特征,研究了爆破地震波水平与垂直方向传播衰... 为准确量化和预测爆破振动长期作用下含断层边坡稳定性演变规律,实现露天矿安全高效可持续开采。以某露天矿为工程背景,采用现场测振试验、数值计算探究了爆破地震波在时间与空间维度的动态特征,研究了爆破地震波水平与垂直方向传播衰减规律,阐明了高程放大效应及断层隔振效应;采用霍普金森压杆冲击试验,研究了循环爆破冲击作用下边坡岩土体裂纹扩展与损伤劣化规律,确立了爆破振动强度、次数与岩体内部损伤之间的定量关系,建立了边坡岩土体动态损伤劣化数学模型;应用FLAC^(3D)数值模拟研究了爆破振动作用下边坡动力响应特征,分析了边坡的潜在滑坡模式和失稳演化机理,提出了爆破振动作用下含断层边坡稳定性计算方法,定量分析了爆破振动对边坡稳定性的影响,预测了边坡可承受爆破振动次数。结果表明:爆破振动对边坡稳定性影响较大,爆破振动作用下边坡最大动应力响应与单响药量、高程差呈正相关关系,与爆心距呈负相关关系;随爆破振动最大动应力增大、爆破次数增多,损伤参量呈指数函数变大,边坡动-静力安全系数的降低率呈幂函数增大趋势。结合工程实例,验证了爆破振动作用下含断层边坡稳定性计算方法的合理性,为类似矿山边坡稳定性评价提供了新视角。 展开更多
关键词 露天矿 断层 岩体累积损伤效应 爆破振动 稳定性
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分段装药炮孔地质聚合物改性岩粉堵塞材料的研究
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作者 杨淑琴 丁小华 +2 位作者 聂守虎 武懋 李小双 《金属矿山》 北大核心 2025年第9期150-156,共7页
在现阶段的露天矿山爆破中,多采用现场钻孔残留的岩粉进行炮孔堵塞。然而岩粉堵塞炮孔的方法较为原始,堵塞效果较差,尤其是在炮孔装药量大或者重心高时,容易发生爆破冲孔,堵塞体不能很好地拦截爆生气体,导致爆破能量大量外泄,爆破效果... 在现阶段的露天矿山爆破中,多采用现场钻孔残留的岩粉进行炮孔堵塞。然而岩粉堵塞炮孔的方法较为原始,堵塞效果较差,尤其是在炮孔装药量大或者重心高时,容易发生爆破冲孔,堵塞体不能很好地拦截爆生气体,导致爆破能量大量外泄,爆破效果不佳。为提升炮孔封堵效果,在前人试验成果的基础上,引入地质聚合物对岩粉堵塞材料进行改性,基于露天矿爆破堵塞作业内容和要求,设计了6组不同材料配比方案进行试验,对各方案的产物开展了凝结时间和力学性能测试,选出效果最佳的配比方案。针对地质聚合反应放热对爆破器材安全性的影响、地质聚合产物对导爆管传爆的影响进行了分析,论证了改性岩粉材料应用的安全性,并对地质聚合物改性岩粉堵塞材料进行了冲击破碎的数值模拟,认为该材料能够在爆破冲击下形成类似碎石的块状构造,可以在冲击波作用下发生相互钳制的自封,提高炮孔堵塞体对爆炸能量的拦截能力,提高能量利用率,进而提升爆破效果。实践结果表明:该方案在平朔东露天矿分段装药结构中的应用取得了较好的封堵效果,降低了冲孔率和大块率。 展开更多
关键词 露天矿 矿山爆破 地质聚合物 炮孔堵塞 分段装药
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基于ICEEMDAN与Attention-LSTM的矿山边坡位移预测
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作者 李荟 韩晓飞 +1 位作者 朱万成 毛嘉石 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期163-170,共8页
为了提高矿山边坡位移预测的精度,提出了1种基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)、最小二乘拟合与融入注意力机制的长短时记忆网络的矿山边坡位移预测模型.首先,针对矿山边坡位移监测数据的时序性、非线性等特点,引入改... 为了提高矿山边坡位移预测的精度,提出了1种基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)、最小二乘拟合与融入注意力机制的长短时记忆网络的矿山边坡位移预测模型.首先,针对矿山边坡位移监测数据的时序性、非线性等特点,引入改进的模态分解方法将累积位移进行时频分解,获得趋势项、周期项和随机项,有效降低了数据复杂度.其次,针对趋势项预测,采用最小二乘拟合方法建立三次多项式回归预测模型;针对周期项预测,引入注意力机制区分不同时刻位移数据的重要程度,有效捕捉了长时间位移序列内部的依赖关系.最终,通过整合趋势项和周期项预测结果,获得矿山边坡累积位移的预测结果.以西藏巨龙铜矿边坡为例,测试了该模型的性能.结果表明,提出的边坡位移预测模型的均方根误差和平均绝对百分比误差分别为5.99 mm和5.94%,与传统长短时记忆网络模型相比,分别下降了51.30%和55.17%,预测精度显著提高. 展开更多
关键词 位移预测 露天矿 滑坡 长短时记忆网络 注意力机制
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低温作用下岩体裂隙冻结渗流规律可视化试验研究
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作者 杨晓亮 汪云峰 +3 位作者 盛建龙 周新 王楠 周文 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第7期218-226,共9页
寒区岩质边坡失稳和隧道坍塌灾害均涉及岩体裂隙冻结渗流问题。为探究岩体裂隙低温冻结渗流演化规律,研发了岩体裂隙低温冻结渗流可视化试验平台,开展了不同流量条件下岩体裂隙低温冻结渗流试验。采用图像处理技术量化液-冰相变的动态... 寒区岩质边坡失稳和隧道坍塌灾害均涉及岩体裂隙冻结渗流问题。为探究岩体裂隙低温冻结渗流演化规律,研发了岩体裂隙低温冻结渗流可视化试验平台,开展了不同流量条件下岩体裂隙低温冻结渗流试验。采用图像处理技术量化液-冰相变的动态发展过程,并分析了液-冰相变与冻结渗流特性的关系。结果表明:在冻结渗流过程中,由于液相与裂隙壁面之间热交换强度存在差异,液相在裂隙出口上、下两侧区域最先冻结;随着冻结渗流时间推移,冰相面积逐渐增加,渗流通道减小,导致恒定流量条件下液相流速加剧、热对流强度增强,因此在裂隙两侧冰相外凸处出现冰相消融现象;当冻结渗流达到稳态时,液相流动雷诺数显著大于初始值,压力梯度与流量大致成线性关系,较大流量对冰相冻结速率有明显的抑制作用。 展开更多
关键词 冻结渗流 可视化试验 液-冰相变 消融现象 寒区工程
原文传递
基于HLRF优化模型的矿山岩质边坡逆可靠度
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作者 郑阿鑫 潘建平 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第3期448-459,共12页
针对传统HLRF繁杂的计算过程逆可靠度在边坡工程缺少相应的几何意义解释及矿山边坡具有服务年限等问题,建立基于HLRF优化算法的矿山岩质边坡逆可靠度分析模型。首先,对边坡逆可靠度进行几何意义解释,在FLAC3D计算基础上,应用套索算法得... 针对传统HLRF繁杂的计算过程逆可靠度在边坡工程缺少相应的几何意义解释及矿山边坡具有服务年限等问题,建立基于HLRF优化算法的矿山岩质边坡逆可靠度分析模型。首先,对边坡逆可靠度进行几何意义解释,在FLAC3D计算基础上,应用套索算法得到边坡的极限状态方程;其次,用遗传粒子群算法(GA-PSO)优化HLRF,并编写优化模型(GA-PSO-HLRF)与一次逆可靠度程序;最后,对边坡进行逆可靠度与可靠度分析,并提出考虑服务年限的边坡稳定双重指标评价方法。案例结果表明:优化模型对安全系数的反演结果为1.049,与设计安全系数1.05相差0.13%,优化模型精度较高,与一次逆可靠度结果一致;同时优化模型完成了多参数反演,可以获得较好效果;案例结果验证了逆可靠度几何意义解释;提出的双重指标评价方法有利于开展潜在边坡灾害的评估与防治。 展开更多
关键词 矿山岩质边坡 逆可靠度 HLRF算法 目标可靠度指标 失效概率
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