矿山水害灾变链式模型与工程应用

 矿山水害灾变具有链式的结构特征。结合灾害链式理论与矿山工程特征,探讨矿山水害的断链减灾理论模型与工程控制措施具有重要意义。以某矿山为工程实例,基于灾害链式理论构建了矿山水害的动态灾变链理论模型,将影响矿山水害形成的灾害要素划分为3类集合。构建了集合与集合、集合与集合内要素、要素与要素间的动态理论模型,分析了矿山水害链随时间变化的阶段性特征。提出了针对水害链孕育、潜存与爆发各个阶段特征的3种断链减灾模式和控制措施。应用该模型对某矿山610中段存在的由老窿水患引起的残矿资源回收问题,从断链减灾模式出发,提出了控制水害发生的具体的工程技术措施。研究结果表明,该矿山水害链模型显示的水害链灾源主要由地表水与老窿储水构成,并在工程响应下诱发充水通道形成灾害输出的灾变链结构;水害链模型可以有效描述矿井水害从孕育到发生的过程;610中段水患问题处于爆发状态;针对水害链的结构特征与状态,提出了老窿充填、地下排水和水资源的循环利用等控制水害的断链减灾工程措施,可以实现矿山水害的减灾、治理与水资源利用的协同处置。     

基于Mathew与数值模拟法的采场结构参数优化及稳定性研究

 为了确定合理的采场结构参数,针对单一应用Mathew或者数值模拟法的不足,本文将这两种方法结合起来,通过工程地质调查结果确定出Mathew法中稳定性系数N,结合稳定性图表N-S之间的关系确定出形状系数S;同时,参考类似矿山的采场结构参数,提出几种具有相同形状系数的采场结构参数方案,并对每种方案进行数值模拟。通过对各方案中应力、位移、塑形破坏区体积的分析,确定出合理的采场结构参数。结合具体工程实例,对现场实验结果进行分析表明,将两种方法结合所确定出的采场结构参数对矿山生产实践具有一定的指导意义。