灵泉露天煤矿提高顶帮边坡废止角的可行性研究

本文通过灵泉露天煤矿顶帮边坡稳定性分析和经济效益分析、对提高该矿顶帮边坡废止角的可行性进行了研究。     

海州露天煤矿西南帮边坡稳定性分析

建立了层状岩体边坡稳定性分析的几何和力学模型,提出了层状岩体边坡最危险组合滑面的确定方法,编制了相应的计算机程序(JCIRCLE).对海州露天煤矿西南帮边坡进行了稳定性分析,提出了保证边坡稳定和生产安全应采取的预防措施.研究结果表明:所提出的层状岩体边坡稳定性分析方法是可行的,具有可操作性;海州露天煤矿西南帮边坡潜在破坏模式为组合滑面破坏,边坡处于极限平衡状态,应采取建立排水系统和监测系统及改变采矿工程顺序和使用特殊生产爆破技术等滑坡预防措施.     

露天煤矿边坡工程CDA浅析

本文分析了露天煤矿边坡工程管理工作的特点。介绍了利用CAD技术进行边坡工程管理的具体方法和步骤。     

露天煤矿边坡稳定性的随机森林预测模型

边坡工程是露天煤矿中的重点工程,边坡的稳定性关系着煤矿的安全生产。边坡稳定性预测是边坡防治工作的前提,针对煤矿边坡工程稳定性预测的复杂性,为了快速、有效地判别煤矿边坡稳定性,利用随机森林算法建立煤矿边坡稳定性预测模型。通过选取与煤矿边坡工程密切相关的岩石重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力6个指标作为边坡稳定性的影响因素,即为随机森林预测模型的输入,边坡稳定性状态作为随机森林预测模型的输出,通过随机森林算法建立边坡稳定性影响因素与边坡稳定状态之间的非线性关系。利用煤矿实测30组边坡稳定性数据作为随机森林预测模型的训练数据集,进行模型的学习训练;另用12组边坡稳定性数据作为预测模型的测试数据,通过训练好的边坡稳定性预测模型进行测试;为了验证随机森林预测模型的准确率,同时与SVM和BP神经网络的测试数据进行比较。结果说明,选取煤矿边坡稳定性的6个指标建立的随机森林预测模型,人工控制参数较少、结构简单、容易实现,且具有较高的准确度,边坡稳定状态预测结果与煤矿边坡工程实际状态相吻合,能有效预测边坡稳定性状态,指导煤矿边坡防治工作的开展。     

海州露天煤矿非工作帮边坡稳定性分析

本文对海州露天矿深部技改设计所设计的非工作帮最终边坡进行了稳定性分析。通过对稳定计算结果的分析研究，划分出该边坡的三个潜在不稳定区，并就各潜在不稳定区对露天生产的影响及其各区潜在不稳定的诱发因素进行了分析，进而提出了非工作帮边坡滑坡防治的具体措施     

白音华一号露天煤矿合理帮坡角的确定及边坡稳定性评价

 为保证白英华一号露天煤矿开采过程的边坡安全,确定了白音华煤田一号露天煤矿各帮合理帮坡角,并对其边坡稳定性进行了分析与评价。根据白音华煤田一号露天煤矿边坡各剖面分层物料的物理力学性质,应用FLAC^3D数值模拟软件计算模拟了白音华煤田一号露天煤矿各帮边坡的稳定性,确定了各帮合理帮坡角。同时,对东端帮实施内排提高帮坡角进行了研究,模拟结果表明,内排的实现提高了所压边坡的稳定性,在保证内排跟踪距离的前提下适当提高帮坡角,进而提高煤炭的回收率在露天煤矿中是可行的。     

露天煤矿边坡稳定性的随机森林预测模型

 边坡工程是露天煤矿中的重点工程,边坡的稳定性关系着煤矿的安全生产。边坡稳定性预测是边坡防治工作的前提,针对煤矿边坡工程稳定性预测的复杂性,为了快速、有效地判别煤矿边坡稳定性,利用随机森林算法建立煤矿边坡稳定性预测模型。通过选取与煤矿边坡工程密切相关的岩石重度、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力6 个指标作为边坡稳定性的影响因素,即为随机森林预测模型的输入,边坡稳定性状态作为随机森林预测模型的输出,通过随机森林算法建立边坡稳定性影响因素与边坡稳定状态之间的非线性关系。利用煤矿实测30 组边坡稳定性数据作为随机森林预测模型的训练数据集,进行模型的学习训练;另用12 组边坡稳定性数据作为预测模型的测试数据,通过训练好的边坡稳定性预测模型进行测试;为了验证随机森林预测模型的准确率,同时与SVM 和BP 神经网络的测试数据进行比较。结果说明,选取煤矿边坡稳定性的6 个指标建立的随机森林预测模型,人工控制参数较少、结构简单、容易实现,且具有较高的准确度,边坡稳定状态预测结果与煤矿边坡工程实际状态相吻合,能有效预测边坡稳定性状态,指导煤矿边坡防治工作的开展。     

确定边坡最危险滑裂面及稳定系数的解析计算

通过预设潜在滑裂面剪出口位置,对边坡滑动土体进行条分,以剪入口横坐标和各条块纵坐标为变量,以稳定性系数为目标函数,基于极限平衡理论,建立目标函数与变量的关系表达式,通过求驻点的方法求解各条块的坐标值,确定其相应的稳定性系数和滑裂面.根据不同的滑裂面剪出口位置与其相应的稳定性系数,建立两者之间的函数关系,进一步通过求最值...     

渗流作用下露天煤矿边坡稳定性数值模拟研究

对露天煤矿均质边坡的渗流场及其对边坡稳定性的影响规律进行研究,根据温度场和渗流场的可比拟性,利用有限元分析软件ANSYS提供的岩土非线性弹塑性Druker-Prager模型及其前后处理程序,对边坡在渗流影响下的内部应力、位移和稳定性进行分析,采用强度折减有限元方法计算边坡的安全系数并得到边坡可能产生破坏的滑移面,这有助于滑坡治理方案的制定。     

适于散体类边坡潜在危险滑面的优化

本文针对散体类边坡特点，提出了用计算机程度搜索潜在最危险滑面的思路方法，编制了自动搜索程序，并将此程序应用于朱矿铁路排土场扩容方案研究课题，取得了良好的效果。     

露天煤矿边坡中软弱夹层的蠕动变形特性分析

软弱夹层非线性蠕动变形特征分析,明确了其力学强度的变化、本构关系的非线性特征·根据老化理论提出了软弱夹层的一般流变方程,确定由等速蠕变向加速蠕变过渡的临界应变量作为破坏时刻的破坏应变量,从而建立长期抗剪强度与应力作用时间变化的关系,对于非稳定蠕动变形,等速蠕变阶段的应变速率与剪应力超过长期极限强度的程度有关,对软弱夹层抗剪强度随时间降低的特性研究为蠕动边坡动态稳定性理论分析提供了依据     

抚顺西露天矿人车卷边坡失稳演变规律

针对抚顺西露天人车卷边坡的变形发展和滑坡,通过５种滑坡灾害预报理论的分析,建立了等维新息Ｖｅｒｈｕｌｓｔ和等维新息尖点突变２种滑坡预报模型。以抚顺西露天矿人车卷滑坡为例,进行了滑坡预测,滑坡体稳定性的演变过程与采矿工程的关系、边坡体稳定性衰变与位移速率的关系以及“准静态”滑坡失稳体的开采控制。     

金属露天矿最终境界优化算法改进

锥体之间的重合问题是锥体排除法在露天矿最终境界优化中的一个固有缺陷.鉴于此,本文对已有锥体排除算法进行改进,在垂直方向缩小锥体扫描步长,将步长分别设置为模块高度的1倍,1/2和1/4,并根据矿体的实际赋存情况选择对应的扫描步长或者多步长组合进行分等级优化,以此提高优化精度.三个矿山的实例应用表明,在相同的技术经济参数条件下,改进后的优化算法得到的最终境界要优于原锥体排除算法,三个矿山利润值分别增加了0217亿,0417亿和2333亿元.     

多因素对露天矿最终境界设计的影响

以技术经济参数及矿体赋存条件为依据,基于锥体排除法生成利润值最大的无约束境界;根据地表构筑物在矿区的地理位置,建立境界优化范围约束线,在约束范围内优化最终境界并计算境界外矿石采用地下开采的利润值;建立矿山开采生态成本计算模型,分别计算两种优化方案的生态成本.研究结果表明:当只考虑经济因素时,如果地表构筑物的移动成本低于0.99亿元(净现值),矿山适合采用无约束境界开采;当综合考虑生态成本时,应该选择在受约束境界内开采.     

有限单元法在露天矿高边坡岩体稳定性研究中的应用

以厂坝铅锌矿为例,通过实地调查及室内与野外实验,综合分析了该矿北帮边坡岩体的岩性分布特征、断层与节理发育状况等工程地质条件．在充分考虑到该矿为山坡型露天矿这一显著特点,以及当地地应力特征的基础上,选择最具代表性的剖面,建立了适当的力学模型．依照这一模型,利用有限单元法模拟边坡开挖卸荷的动态过程,依次计算了边坡现阶段和设计开采后期的位移场、破坏场．计算结果较好地解释了该边坡局部塌滑多发点的形成机制与过程．最后,对边坡在开采后期的整体稳定性进行了探讨,并提出了适当的防患措施,     

成本价格变化对露天煤矿最终境界的影响

基于经济合理剥采比准则以及地表模型和柱状煤层模型,应用CoalDesign软件系统对内蒙古某露天煤矿进行最终境界设计,得出了不同经济技术条件下的最终境界的形态.分析讨论了最终境界随成本价格变化的情况.实践表明,以当前技术经济参数为基准,原煤价格上升10%,原煤开采量增加79%,岩石剥离量增加115%,第四纪层剥离量增加6%,境界总体积增大95%,不考虑基建投资,利润值增加238%;开采成本降低10%,原煤开采量增加84%,岩石剥离量增加123%,第四纪层剥离量增加65%,境界总体积增大102%,不考虑基建投资,利润值增加245%.可以看出最终境界对成本价格的灵敏度很高,境界分析对矿山生产决策者做出正确决定有重要的参考价值.     

金属露天矿帮坡角变化对最终境界影响

基于正锥排除法基本原理优化南芬露天矿最终境界,研究上盘帮坡角变化对最终境界开采形态、矿岩量等影响.根据南芬露天矿不同时期采场生产现状,设置相关技术经济参数,对矿山进行初始境界优化;按照0.5°步长逐步提升上盘帮坡角,优化不同上盘帮坡角条件下的最佳境界.研究表明,随着帮坡角变陡,最终境界地表范围逐渐缩小,底部尺寸变大或者向下延伸;不同帮坡角加陡方案得到的最终境界,矿岩量可能增大或者减小,总成本也可能增加,但利润值增大.     

露天矿采剥仿真过程中CAD应用

露天矿采剥过程是一个空间推进过程，台阶与台阶之间在生产进程中存在相互制约关系。本文介绍了露天矿采剥仿真系统中ＣＡＤ技术应用方法，配合生产管理仿真，形象表达了采场的空间关系。