時(shí)間序列分析露天礦邊坡沉降預(yù)測(cè)模型

為能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)露天礦邊坡穩(wěn)定性,以國內(nèi)30多個(gè)露天礦邊坡破壞實(shí)例為研究依據(jù),采用基因表達(dá)式編程（gep）數(shù)值計(jì)算方法對(duì)邊坡安全系數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,并作為邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)依據(jù)。建立了以巖石容重、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、邊坡角、邊坡高度和孔隙壓力比6個(gè)因素作為輸入因子,安全系數(shù)為輸出因子的露天礦邊坡穩(wěn)定性gep預(yù)測(cè)模型。結(jié)果表明：邊坡安全系數(shù)gep預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值相對(duì)誤差僅為11.63%;邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)85.7%,預(yù)測(cè)效果理想。

為能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)露天礦邊坡穩(wěn)定性,以國內(nèi)30多個(gè)露天礦邊坡破壞實(shí)例為研究依據(jù),采用基因表達(dá)式編程（gep）數(shù)值計(jì)算方法對(duì)邊坡安全系數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,并作為邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)依據(jù)。建立了以巖石容重、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、邊坡角、邊坡高度和孔隙壓力比6個(gè)因素作為輸入因子,安全系數(shù)為輸出因子的露天礦邊坡穩(wěn)定性gep預(yù)測(cè)模型。結(jié)果表明：邊坡安全系數(shù)gep預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際值相對(duì)誤差僅為11.63%;邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率高達(dá)85.7%,預(yù)測(cè)效果理想。

露天礦邊坡是露天采礦活動(dòng)所形成的,影響露天礦邊坡穩(wěn)定性的因素很多。其中爆破震動(dòng)是影響露天邊坡破壞失穩(wěn)的一個(gè)重要外部因素,長期以來一直是工程技術(shù)人員研究的重要課題。露天采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性受到各種因素的影響,如邊

頻繁的爆破震動(dòng)會(huì)對(duì)露天礦已有邊坡穩(wěn)定性造成影響。以hml露天礦為背景,監(jiān)測(cè)爆破震動(dòng)對(duì)邊坡的擾動(dòng),用回歸分析原理得出爆破地震波在巖體中傳播衰減規(guī)律公式。為今后的爆破設(shè)計(jì)和震動(dòng)的預(yù)測(cè)提供依據(jù)。在原有的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,利用ls—dyna顯式動(dòng)力分析軟件模擬礦山爆破,分析爆破地震波對(duì)邊坡的影響。在邊坡模型上選取點(diǎn)和單元體,通過分析比較其震動(dòng)速度和有效應(yīng)力的衰減規(guī)律,可以總結(jié)出地震波在hml礦山巖體中的傳播規(guī)律和危害機(jī)理。為確保礦山生產(chǎn)順利進(jìn)行,維護(hù)礦山邊坡的穩(wěn)定性提供依據(jù)。

對(duì)于露天和井下聯(lián)合開采的礦山,研究井下巷道布置與露天邊坡相對(duì)位置關(guān)系以及邊坡破壞后對(duì)井下巷道的影響具有重要意義。某露天和井下聯(lián)合開采礦山,露天采礦結(jié)束后,南部邊坡發(fā)生大型滑坡,影響到距離邊坡較近的主斜坡道穩(wěn)定性,文中分析了邊坡滑坡的主要影響因素;文中同時(shí)提出了采用濕噴混凝土+樹脂錨桿+長錨索+掛網(wǎng)對(duì)井下巷道進(jìn)行加固,用回填廢石對(duì)滑坡體進(jìn)行壓坡腳的方式阻止邊坡進(jìn)一步破壞,均起到良好的效果。

基于量綱分析理論和多元線性回歸分析,結(jié)合影響爆破振速傳播規(guī)律的相關(guān)物理量,考慮邊坡坡度項(xiàng)(h/d)因素,以唐山市騰龍露天礦爆破工程為例,對(duì)比分析傳統(tǒng)薩道夫斯基公式和改進(jìn)公式的預(yù)測(cè)精度。結(jié)果表明:改進(jìn)的公式對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)擬合程度較好,x、y、z方向線性相關(guān)系數(shù)分別為0.951、0.913、0.914;在爆破振速量綱分析中引入邊坡坡度項(xiàng),得出的改進(jìn)公式可以減小推算的爆破振速誤差,x、y、z方向的質(zhì)點(diǎn)峰值速度采用改進(jìn)的公式和傳統(tǒng)薩道夫斯基公式計(jì)算的平均誤差分別為16.3%、7.83%、20.11%和23.8%、23.63%、41.19%,證明該公式是可行的;基于改進(jìn)的公式,根據(jù)地下連續(xù)墻的爆破振動(dòng)速度安全閥值,通過控制爆破藥量,可以指導(dǎo)露天礦安全生產(chǎn)。

爆破振動(dòng)對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定性影響是一個(gè)復(fù)雜的問題。論文以現(xiàn)場(chǎng)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ),采用灰關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)蒙庫鐵礦爆破振動(dòng)主要影響因素進(jìn)行分析,得出炸藥總量、單段最大藥量和測(cè)震點(diǎn)的rmr值是影響該礦爆破振動(dòng)的主要因素,為有效控制爆破振動(dòng)效應(yīng)提供了依據(jù)。

露天礦在開采過程中往往會(huì)形成高陡邊坡,隨著開挖深度的增加,邊坡穩(wěn)定性和安全性越來越差,但確保邊坡穩(wěn)定是保證礦山安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。本文分析了露天礦邊坡穩(wěn)定性影響因素和開挖擾動(dòng)對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響,以某露天鉬礦開挖邊坡為例進(jìn)行具體分析,明確露天礦開采過程中存在的穩(wěn)定性問題與治理對(duì)策。

利用surpac建立露天礦邊坡和地下采空區(qū)相互關(guān)系的三維數(shù)值模型,然后,通過自編的surpac-flac3d轉(zhuǎn)換接口,將所建立的三維模型導(dǎo)入flac3d進(jìn)行計(jì)算,對(duì)比了邊坡巖體中存在空區(qū)和無空區(qū)情況下,巖體的應(yīng)力和變形特征,得到:(1)有采空區(qū)情況下,空區(qū)周圍出現(xiàn)明顯應(yīng)力集中現(xiàn)象,應(yīng)力形式主要為壓應(yīng)力;采空區(qū)的存在阻隔了應(yīng)力的傳遞;(2)采空區(qū)使邊坡開挖后的水平位移明顯增大,而邊坡的開挖也使采空區(qū)周圍的應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生了相應(yīng)的變化,空區(qū)周圍出現(xiàn)破壞區(qū);(3)采空區(qū)對(duì)邊坡塑性區(qū)分布造成一定影響,降低了邊坡的穩(wěn)定性.

介紹了小波分析與時(shí)間序列組合模型的優(yōu)點(diǎn),給出了利用該組合方法對(duì)建筑物變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)的思路,并對(duì)長江紫都c塊1#樓的沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,該方法能有效分析和預(yù)測(cè)建筑物的沉降變形情況,建筑物各沉降點(diǎn)的累積沉降量均在允許的范圍內(nèi),隨時(shí)間的推移,沉降累積量趨于平穩(wěn),該建筑物基本穩(wěn)定。

多年凍巖土區(qū)露天礦邊坡具有特殊的地層分布,且坡表易受外環(huán)境周期性的影響而產(chǎn)生局部滑塌或掏蝕破壞。本文沿用含相變的溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)耦合(thm)簡化算法和理想邊坡模型,探究了邊坡凍融下局部損傷破壞演化過程,討論了基于屈服接近度的局部穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)方法的實(shí)用性,并以此研究了各因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:拉塑性區(qū)會(huì)隨著季融層回凍而內(nèi)移,坡體淺層有沿季凍層底冰面滑塌的可能,而坡肩內(nèi)部是坡體整體安全性的受力關(guān)鍵,局部有效屈服區(qū)綜合了拉剪破壞的性質(zhì)及其區(qū)域分布。凍結(jié)溫度、坡高、凍融循環(huán)次數(shù)、熱膨脹系數(shù)、孔隙率對(duì)局部有效屈服區(qū)的影響程度依次減弱。其中,坡高、凍結(jié)溫度、凍融次數(shù)主要導(dǎo)致坡體內(nèi)部的損傷積累,坡角更易導(dǎo)致坡表的破壞,而熱膨脹系數(shù)、孔隙率將同時(shí)增大坡體的破壞區(qū)與損傷區(qū)。

安全是礦山開采的最重要指標(biāo),對(duì)于露天礦山的開采工作而言,在開采過程中就其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,可提升礦山開采的穩(wěn)定性。本文通過實(shí)例分析的方式,就模糊綜合評(píng)價(jià)法在露天礦邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

安全是礦山開采的最重要指標(biāo),對(duì)于露天礦山的開采工作而言,在開采過程中就其邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,可提升礦山開采的穩(wěn)定性.本文通過實(shí)例分析的方式,就模糊綜合評(píng)價(jià)法在露天礦邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用進(jìn)行分析.

針對(duì)lssvm參數(shù)優(yōu)化耗時(shí)長且效果差的問題,提出了一種基于差分蝙蝠算法(de-ba)的lssvm參數(shù)尋優(yōu)辦法,利用ba的全局尋優(yōu)能力和de的局部搜索能力,優(yōu)化lssvm的核參數(shù)(c)和懲罰參數(shù)(σ2),并建立了基于deba-lssvm的露天礦邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)模型,選取某露天礦邊坡實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明:3種預(yù)測(cè)模型中,de-ba-lssvm模型的平均相對(duì)誤差為2.6%,預(yù)測(cè)效果最好,為采用lssvm解決露天礦邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)問題提供了新的方向。

順西露天礦邊坡巖體滲流分析及排水方案設(shè)計(jì)

針對(duì)安太堡露天礦西北幫高陡邊坡,介紹了邊坡的工程背景和滑坡現(xiàn)狀。結(jié)合工程地質(zhì)、氣象條件等資料,分析了降雨對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響機(jī)理,并使用slide軟件將潛在危險(xiǎn)滑體分為50個(gè)條塊,采用路徑搜索方法對(duì)強(qiáng)降雨邊坡在飽水和排水條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明:邊坡降雨飽水條件下的穩(wěn)定系數(shù)約為0.841,且最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面位于邊坡上部,穿過上層填土和粉土,而邊坡在排水條件下的穩(wěn)定性為1.010,最危險(xiǎn)滑動(dòng)面仍然位于邊坡上部,但滑動(dòng)區(qū)域相比飽水條件下明顯減小,滑動(dòng)面也隨之減小。

塊體理論是由石根華博士與r.e.goodman教授合作完成的具有重要意義的研究成果。它是石根華博士借助于自己出色的數(shù)學(xué)知識(shí),結(jié)合巖體穩(wěn)定性發(fā)展出的一種新方法,并且有了廣泛的應(yīng)用,為業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)可,而且處于不斷的完善中。巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀是決定邊坡失穩(wěn)模式的重要因素,本文對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的結(jié)構(gòu)面資料用赤平投影原理和玫瑰花圖原理進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,確定優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀,進(jìn)而為之后的邊坡穩(wěn)定性分析提供依據(jù)。

針對(duì)貴州某露天礦已失穩(wěn)邊坡,制定出切實(shí)可行的綜合治理方案,采用slide軟件進(jìn)行建模、數(shù)值模擬,得出失穩(wěn)邊坡修復(fù)后邊坡的安全系數(shù)均大于礦山安全系數(shù)界限值f=1.30,邊坡穩(wěn)定狀態(tài)為穩(wěn)定,驗(yàn)證了綜合治理方案的可行性,確保了礦山安全生產(chǎn),為其他類似邊坡治理提供工程實(shí)踐及技術(shù)參考。

為了對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行客觀研究,選取了黏聚力、內(nèi)摩擦角、坡高、坡角、地應(yīng)力5個(gè)影響邊坡穩(wěn)定性的因素構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,以邊坡a、b、c的樣本數(shù)據(jù)為參考,引進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度理論對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明:利用灰色關(guān)聯(lián)度理論對(duì)樣本a、b、c邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果與露天礦實(shí)際情況一致,為今后露天礦邊坡穩(wěn)定性分析提供了一種新思路。

根據(jù)甕福磷礦穿巖礦段采空區(qū)的分布情況,采用flac3d軟件建立三維地質(zhì)力學(xué)模型,分析地下采空區(qū)對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律,提出露天礦開采的合理邊坡角。

露天礦邊坡中出現(xiàn)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,由于形成時(shí)的地質(zhì)歷史時(shí)期、地質(zhì)條件不盡相同,所形成的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)也大不一樣.構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的地質(zhì)特征對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響是一個(gè)熱門的問題.本文以新疆奇臺(tái)縣北塔山牧場(chǎng)煤礦邊坡中出現(xiàn)的構(gòu)造結(jié)構(gòu)面為研究對(duì)象,探尋其對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,采用層次分析法,對(duì)復(fù)雜的指標(biāo)進(jìn)行分類,簡化了計(jì)算,客觀對(duì)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)做出評(píng)價(jià),克服了決策者主觀判斷而造成的損失,為實(shí)際生產(chǎn)提供參考.

軟弱夾層或軟弱結(jié)構(gòu)面的存在,引起邊坡蠕動(dòng)變形破壞,威脅露天礦邊坡穩(wěn)定。通過探討含軟弱夾層邊坡的破壞機(jī)理,分析含軟弱夾層邊坡的破壞形式,并結(jié)合礦山實(shí)際情況,運(yùn)用ansys軟件,建立含有軟弱夾層的露天礦邊坡體模型,并通過有效數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定該露天礦邊坡體是否穩(wěn)定,從而確定軟弱夾層對(duì)露天礦邊坡穩(wěn)定的重大影響。在工程實(shí)踐中,應(yīng)詳細(xì)查明軟弱層位置,提早制定有效的邊坡防護(hù)措施。