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基于渗流作用下含断层的露天矿边坡稳定性的数值模拟研究 被引量：1
1
作者 何锋 刘春学 《有色金属（矿山部分）》 2024年第2期70-75,87,共7页
为研究含断层露天边坡在渗流作用下的稳定性问题,采用FLAC3D数值模拟技术构建断层作用下的滑体力学模型,获得顺倾层状边坡分条稳定系数表达式,进而对渗流作用下含断层边坡稳定性进行数值模拟分析。对岩体强度的弹性模量、内聚力、内摩... 为研究含断层露天边坡在渗流作用下的稳定性问题,采用FLAC3D数值模拟技术构建断层作用下的滑体力学模型,获得顺倾层状边坡分条稳定系数表达式,进而对渗流作用下含断层边坡稳定性进行数值模拟分析。对岩体强度的弹性模量、内聚力、内摩擦角和岩体抗拉强度等4种影响因素进行敏感性分析,通过分析这4种因素在不同工况下边坡的位移、应力、应变和安全系数,得出了各参数的敏感性分析曲线。从敏感性分析曲线可知,岩体的内聚力对边坡稳定性的影响最大,弹性模量对边坡稳定性的影响最小。开挖不同阶段边坡稳定性的主要影响因素存在差别,其中,前期以断层为主,后期则逐渐转化为渗流作用。该研究为今后露天矿边坡稳定性分析提供了科学依据,对于边坡稳定性分析具有重大的工程实际意义。 展开更多
关键词 露天矿 边坡稳定 渗流 数值模拟 安全系数
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小孔扩张理论在原位测试中的应用研究进展 被引量：1
2
作者 吴掌乾 李天任 +5 位作者 李强 段伟 赵泽宁 蔡国军 路钊驰 刘松玉 《力学与实践》 2024年第4期689-702,共14页
小孔扩张理论在原位测试理论分析方面具有显著的适用性和重要性。本文主要总结和阐述了小孔扩张理论在原位测试领域如静力触探(cone penetration test,CPT)、孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)、旁压试验(pressuremeter te... 小孔扩张理论在原位测试理论分析方面具有显著的适用性和重要性。本文主要总结和阐述了小孔扩张理论在原位测试领域如静力触探(cone penetration test,CPT)、孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)、旁压试验(pressuremeter test,PMT)等近年来的相关研究成果,具体包括锥贯阻力、孔隙水压力和基于CPT/PMT法的桩基承载力预测,以及相关土性参数(强度参数,如不排水抗剪强度、内摩擦角;状态参数,如超固结比与相对密度等)解译方面的应用。最后结合室内及现场试验的应用实例分析,对基于孔扩张理论在原位测试应用中所存在的局限性和不足作了相应的总结,并指出该理论未来还需进一步完善。 展开更多
关键词 小孔扩张理论 静力触探 孔压静力触探 旁压试验 桩基
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综采工作面垮落带注浆充填开采覆岩采动裂隙定量表征试验研究
3
作者 李志华 耿倩 +2 位作者 杨科 邹恩隆 何祥 《中国矿业》 北大核心 2024年第2期159-167,共9页
为定量表征冒落区注浆充填对覆岩采动损伤程度的影响,以任家庄煤矿110903工作面为研究背景,开展垮落法开采和垮落带充填法开采物理相似模拟实验,运用分形理论研究两者覆岩裂隙演化特征,并对其覆岩运移规律进行对比分析。研究结果表明,... 为定量表征冒落区注浆充填对覆岩采动损伤程度的影响,以任家庄煤矿110903工作面为研究背景,开展垮落法开采和垮落带充填法开采物理相似模拟实验,运用分形理论研究两者覆岩裂隙演化特征,并对其覆岩运移规律进行对比分析。研究结果表明,垮落法开采后采动裂隙分形维数变化规律为迅速上升-缓慢下降-缓慢上升-急剧上升,注浆充填开采后变化规律呈迅速上升-迅速下降-缓慢下降-缓慢上升;将采动裂隙发育网络划分为离层裂隙区、离层压实区、垮落裂隙区、竖向破断裂隙区四个区域,对比垮落法开采和垮落带充填法开采,充填后采场覆岩裂隙不发育,离层压实区范围较小,发育高度仅为21.96 m;注浆充填开采后各关键层下沉量显著减小,关键层2最大下沉量出现在顶板初次破断处,垮落法开采后关键层2最大下沉量出现在采空区中部。垮落带注浆充填开采能有效改善覆岩裂隙损伤、控制覆岩裂隙发育、减缓覆岩下沉,该成果可以为任家庄煤矿充填开采控制地表沉降提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 垮落带注浆充填 相似模拟 分形理论 裂隙演化 覆岩运移
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引江补汉工程千米级深孔地应力测试及近场断裂稳定性分析
4
作者 周春华 董志宏 +4 位作者 邓争荣 付平 艾凯 耿军民 罗笙 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第10期110-118,共9页
引江补汉工程是南水北调后续工程的首个开工建设项目,其引水隧洞穿越了蠕滑型活动断裂-通城河断裂,研究活动断裂近场地应力特征对工程稳定性具有重要意义。选择较为复杂的通城河活动断裂近场区内开展了原位地应力测试及断裂构造稳定性分... 引江补汉工程是南水北调后续工程的首个开工建设项目,其引水隧洞穿越了蠕滑型活动断裂-通城河断裂,研究活动断裂近场地应力特征对工程稳定性具有重要意义。选择较为复杂的通城河活动断裂近场区内开展了原位地应力测试及断裂构造稳定性分析,揭示断裂构造内现今地应力状态及断裂构造滑动失稳临界条件。通过在通城河活动断裂近场2个千米级深孔进行原位水压致裂法地应力测试。最后,基于实测地应力资料,结合库伦摩擦滑动准则及Byerlee定律对活动断裂稳定性进行了分析。结果表明:测试范围内存在应力分区,并推测以潜在转换深度900±20 m为界,空间主应力状态呈现由复合型(逆断型与走滑型)或逆断型向正断型的转换,表明近场地应力受交汇构造影响;实测最大水平主应力方向随孔深增加由NW向转为NWW向,与活动断裂运动力学特性、交汇断裂的左旋运动机制以及震源机制解基本一致;通城河活动断裂近场应力积累水平较低,尚未到失稳滑动水平,地壳是相对稳定的。研究结果为引江补汉工程穿通城河活动断裂工程区稳定性评价提供基础地质力学资料,为跨活动断裂的工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 活动断裂 深孔地应力 Byerlee定律 断裂稳定性 引江补汉工程
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基于绿色勘查的浅层钻探技术方法研究与实践
5
作者 谭春亮 岳永东 +2 位作者 渠洪杰 冉灵杰 祝强 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期599-604,共6页
绿色勘查是新一轮找矿突破战略行动的主要模式,是统筹找矿突破与生态环境保护的有效手段。钻探技术作为直接获取地下实物信息的唯一手段,在新一轮找矿突破行动中具有不可替代的作用。成矿带浅覆盖区资源潜力巨大,是国家资源能源战略保... 绿色勘查是新一轮找矿突破战略行动的主要模式,是统筹找矿突破与生态环境保护的有效手段。钻探技术作为直接获取地下实物信息的唯一手段,在新一轮找矿突破行动中具有不可替代的作用。成矿带浅覆盖区资源潜力巨大,是国家资源能源战略保障的重要前沿阵地,利用浅钻“剥离”覆盖层,采集残积层、新鲜基岩等实物样品,通过分析测试确定矿体埋藏深度、品位和储量,是覆盖区找矿的有效方法。本文在收集和总结国内外浅钻设备研究进展基础上,梳理我国基于绿色勘查的浅钻技术研究与实践进展,分析浅钻技术发展趋势,提出构建高效率、小扰动、少污染、低碳排的浅层绿色钻探技术装备体系,推进我国地质矿产勘查行业的绿色可持续发展。 展开更多
关键词 找矿突破 绿色勘查 浅层钻探 浅钻化探 以钻代槽
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地铁盾构施工在快速路下方上跨南水北调干渠技术研究
6
作者 梁宇 《建筑技术》 2024年第8期915-917,共3页
以北京地铁17号线某区间地铁隧道在五环主路下方同时上穿南水北调干渠为背景,采用盾构施工方法,为减小施工影响,分析了施工地质条件与周边环境,应用多种施工手段,包括施工前模拟工况、施工时采用特殊构件和克泥效工法严格控制注浆加固... 以北京地铁17号线某区间地铁隧道在五环主路下方同时上穿南水北调干渠为背景,采用盾构施工方法,为减小施工影响,分析了施工地质条件与周边环境,应用多种施工手段,包括施工前模拟工况、施工时采用特殊构件和克泥效工法严格控制注浆加固。工程施工总结经验可为类似工程借鉴并提供新思路。 展开更多
关键词 地铁隧道 盾构施工 南水北调
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多峰分布的岩石单轴饱和抗压强度统计分析方法及应用
7
作者 张晓 陈启标 +2 位作者 皮德金 余荣春 刘卫今 《红水河》 2024年第2期128-132,138,共6页
越南某火力发电厂下伏中等风化岩石单轴饱和抗压强度fr呈现多峰分布,极差大、离散性大,正态分布假设下的统计量与实际情况存在偏差。笔者以fr样本分位数为切入点,探讨fr水平、垂直分布规律以及统计成果应用。结果表明:fr在水平方向的分... 越南某火力发电厂下伏中等风化岩石单轴饱和抗压强度fr呈现多峰分布,极差大、离散性大,正态分布假设下的统计量与实际情况存在偏差。笔者以fr样本分位数为切入点,探讨fr水平、垂直分布规律以及统计成果应用。结果表明:fr在水平方向的分布与地层沉积韵律、层厚、层面倾角等直接相关,fr在垂直方向的分布与取样深度无明显相关性;基于各钻探回次的fr样本分位数,可通过贝叶斯公式及全概率公式估算钻进成功率,可用于钻进工艺选择以及风险评估;通过线性规划模型可得到钻进工艺配置的最优方案。该统计分析方法对样本分布特性无特殊要求,易于实现,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 多峰分布 岩石单轴饱和抗压强度 统计分析 钻进工艺配置
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基于“三带”分析的采空区遗煤自燃气体分布规律及自燃危险研究
8
作者 李存洲 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期364-370,共7页
采空区漏风导致遗煤自燃是煤矿最严重的灾害之一,为提高把控采空区漏风遗煤自燃的能力,本文以神东某煤矿31103工作面为研究对象,分析了工作面开采后覆岩“三带”分布特征,探究了采空区覆岩孔隙率分布规律,基于密闭漏风条件下采空区氧浓... 采空区漏风导致遗煤自燃是煤矿最严重的灾害之一,为提高把控采空区漏风遗煤自燃的能力,本文以神东某煤矿31103工作面为研究对象,分析了工作面开采后覆岩“三带”分布特征,探究了采空区覆岩孔隙率分布规律,基于密闭漏风条件下采空区氧浓度分布数值模拟结果对自燃影响性进行研究,并结合31103工作面实际情况分析采空区自燃发火危险性。研究结果表明:当密闭漏风量在5.3 m^(3)/min时,随着密闭位置的增大,漏风源对采空区氧气分布及自燃“三带”分布的影响作用逐渐增强,漏风源形成的高氧区扩大了遗煤的自燃危险性。该研究成果可为类似漏风条件下采空区遗煤自燃的针对性防治提供理论参考。 展开更多
关键词 采空区漏风 孔隙率 自燃发火 氧气分布规律 遗煤自燃
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不规则采空区下特厚煤层综放面注浆扩散规律及加固技术 被引量：1
9
作者 王强 张超 《中国矿业》 北大核心 2024年第4期217-226,共10页
为了解决不规则采空区下特厚煤层综放强采动过程中矿压与围岩控制难题,以山西宁武榆树坡煤矿5106综放面为工程背景,通过现场监测的手段研究了不规则采空区下特厚煤层综放面矿压显现特征,并在此基础上采用数值模拟的方法分析了不同裂隙... 为了解决不规则采空区下特厚煤层综放强采动过程中矿压与围岩控制难题,以山西宁武榆树坡煤矿5106综放面为工程背景,通过现场监测的手段研究了不规则采空区下特厚煤层综放面矿压显现特征,并在此基础上采用数值模拟的方法分析了不同裂隙特征参数的浆液羽状扩散规律,揭示了三角锯齿形动态循环脉冲注浆增注机理,形成了三角锯齿形动态循环脉冲注浆加固技术,制定了围岩注浆加固技术实施方案,并进行了工程应用。研究结果表明:回采期间工作面支架阻力整体呈现出“两端小、中间大”的趋势,不同推进距离工作面方向支架工作阻力分布特征存在明显差异;注浆扩散形状受裂隙分布的影响,随裂隙数量的增加,注浆扩散形状从初始的圆形转变为裂隙引导的不规则羽状;实施脉冲注浆加固技术后,实测发现脉冲注浆扩散速率提升了约25%,综放面煤体裂隙被充分充填,围岩加固效果显著,实施效果良好。 展开更多
关键词 不规则采空区 特厚煤层 注浆扩散 脉冲注浆 加固技术
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面向新一轮找矿突破战略行动绿色勘查的钻探技术研发与应用建议
10
作者 渠洪杰 谭春亮 +2 位作者 冉灵杰 冯跃文 岳永东 《中国矿业》 北大核心 2024年第10期246-256,共11页
绿色勘查技术是支撑和保障新一轮找矿突破战略行动,践行绿色发展理念的重要举措。钻探是客观获取地下实物资料,助力找矿勘查的技术手段之一,也被认为是众多勘查手段中对环境破坏最显著的技术种类。钻探施工对环境的负面影响可系统总结... 绿色勘查技术是支撑和保障新一轮找矿突破战略行动,践行绿色发展理念的重要举措。钻探是客观获取地下实物资料,助力找矿勘查的技术手段之一,也被认为是众多勘查手段中对环境破坏最显著的技术种类。钻探施工对环境的负面影响可系统总结为三个方面:一是对地表环境的物理扰动;二是对地表及地下一定深度范围内岩层与水体的化学元素污染;三是钻探设备运转时的噪音与尾气排放等。针对上述环境问题,基于全国近120万口地质调查钻孔深度分布特征和新一轮找矿突破战略行动重点勘查的方向,钻探技术应至少在机械设备的轻便化及模块化、钻进循环介质种类的选择与废固液无害化处理、机械设备的驱动力等方面加以改进,以期降低物理扰动、减少化学污染、控制噪音与尾气排放、提高钻进效率与自动化程度等。另外,固体矿产勘查钻探还应综合运用其他技术,如孔内成像技术等,通过采集孔壁所示的岩性、构造及其产状等原位地质信息,提高钻孔利用程度,进而提高绿色勘查水平。 展开更多
关键词 新一轮找矿突破战略行动 绿色勘查 钻探技术 孔内成像 环境保护
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寒区露天矿板岩冻融力学特性及边坡稳定性研究
11
作者 周文汶 杨天鸿 +2 位作者 董鑫 张东亮 吕凯 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期143-150,共8页
为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理,通过室内冻融循环力学试验,并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律,以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦... 为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理,通过室内冻融循环力学试验,并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律,以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦角块体模型,实现南帮岩体力学参数的时空演化表征,最后通过数值模拟分析白云鄂博铁矿主矿区南帮边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明:经20次冻融循环后,矽质板岩、云母化板岩、碳化板岩、断层岩内聚力降低率分别为21.64%、22.66%、28.09%、28.53%,内摩擦角降低率分别为12.76%、14.72%、19.37%、21.35%;在冻融效应下,南帮边坡稳定系数由1.19逐渐降至0.92,1650~1570 m区域剪应变逐渐增大,最终滑体于1570 m平台滑移剪出。 展开更多
关键词 板岩 边坡稳定性 冻融循环 广义Hoek-Brown准则 非均匀岩体力学参数
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煤矸石生态修复利用及其重金属污染防控研究进展
12
作者 郭佳琪 刘冠男 +2 位作者 张长青 牛之建 牛向龙 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期18-27,共10页
煤矸石是我国大宗固废之一,其堆存占用了大量土地资源,同时长期堆存可产生地质灾害、环境污染等一系列生态环境问题,严重制约了煤炭行业的可持续发展。煤矸石大规模消纳迫在眉睫,而煤矸石生态修复利用是实现煤矸石大规模消纳的有效途径... 煤矸石是我国大宗固废之一,其堆存占用了大量土地资源,同时长期堆存可产生地质灾害、环境污染等一系列生态环境问题,严重制约了煤炭行业的可持续发展。煤矸石大规模消纳迫在眉睫,而煤矸石生态修复利用是实现煤矸石大规模消纳的有效途径。本文综述了国内外煤矸石中的元素和矿物组分、煤矸石生态修复利用技术、煤矸石生态修复利用中重金属释放风险及其污染防控措施,并提出了煤矸石生态修复安全利用建议。煤矸石中富含氮、磷、钾和有机质等营养元素和物质,且矿物以石英和黏土矿物为主,可为煤矸石生态修复利用提供必要的物质基础。煤矸石可通过填沟造地和制备植生基质实现煤矸石生态修复利用。但部分煤矸石中重金属和硫含量高,存在产酸和重金属释放风险,使大规模生态修复利用受到了一定的制约。微生物技术、氧化菌抑制技术及重金属钝化技术等技术手段可有效控制煤矸石中重金属释放。针对重金属和硫含量高的煤矸石,需加强对煤矸石生态修复利用过程中重金属的环境行为研究,同时研发物理、化学和微生物多途径联用技术,抑制产酸和重金属释放,实现煤矸石生态修复安全利用。同时加强监测煤矸石生态修复过程中重金属的潜在生态环境风险,实现煤矸石生态修复安全利用。 展开更多
关键词 煤矸石 生态修复 重金属 污染防控 植生基质
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矿山地质勘查中地质灾害防治对策探讨
13
作者 孙欢 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第7期0163-0166,共4页
由于开采条件、开采方式以及生产工艺等相关因素的制约,我国矿山地质环境问题逐渐显现,开采活动对地质环境造成的破坏引发人们的担忧。众多矿区存在复杂多变的水文地质条件,不仅增加了采矿风险,也埋下了自然灾害的隐患,导致泥石流、山... 由于开采条件、开采方式以及生产工艺等相关因素的制约,我国矿山地质环境问题逐渐显现,开采活动对地质环境造成的破坏引发人们的担忧。众多矿区存在复杂多变的水文地质条件,不仅增加了采矿风险,也埋下了自然灾害的隐患,导致泥石流、山体滑坡等灾害频繁发生,给当地居民和生态环境带来了巨大威胁。为了应对这一挑战,必须采取综合治理措施,需要加强对矿山区域的地质勘查工作,深入了解地下水文地质情况,为后续开采提供可靠数据支持。其次,应实施灾害防治措施,例如加强矿山周边的防护工作,建立监测预警系统,及时发现并应对潜在的地质灾害风险。本文针对矿山地质勘查中水文地质问题分析和水文地质灾害防治展开研究,从而有利于确保矿山区域生态环境质量安全。 展开更多
关键词 矿山 地质勘查 水文地质 地质灾害
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基于关键裂隙识别的离散裂隙网络骨架提取研究
14
作者 赵伟 张文康 +1 位作者 王涛 王志晓 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期409-413,共5页
离散裂隙网络可以用于模拟煤岩体的力学性能、渗流特性、热传导等多种物理过程,在很多领域都有重要的应用。离散裂隙网络骨架提取的实质是选取网络中较为重要的关键裂隙并将其串联起来。本文提出基于关键裂隙识别的裂隙网络骨架提取方法... 离散裂隙网络可以用于模拟煤岩体的力学性能、渗流特性、热传导等多种物理过程,在很多领域都有重要的应用。离散裂隙网络骨架提取的实质是选取网络中较为重要的关键裂隙并将其串联起来。本文提出基于关键裂隙识别的裂隙网络骨架提取方法,该方法首先进行关键裂隙的识别,在此基础上,构建连通的离散裂隙网络骨架。在关键裂隙识别方面,引入分解次数和分解因子,对传统K-shell算法进行了改进,解决了K-shell算法对不同裂隙重要性的区分度不足的问题,提升了关键裂隙的识别效果。在关键裂隙识别的基础上,提出一种离散裂隙网络骨架提取算法,该算法在不断选取重要裂隙的同时保证裂隙间的连通性,并且考虑了裂隙网络的入面和出面属性。离散裂隙网络数据集上的模拟实验结果表明,本文所提出的算法可以有效地实现离散裂隙网络的骨架提取。 展开更多
关键词 离散裂隙网络 关键裂隙 骨架提取 K-SHELL 连通性
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基于机器视觉的岩块自动化识别检测方法
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作者 薛山 段岳飞 +1 位作者 胡天亮 马嵩华 《中国矿业》 北大核心 2024年第6期129-136,共8页
在隧道施工过程中,岩体参数的获取是实现隧道掘进机参数调整和智能决策的前提,因此,要对掘进过程中获得的岩块进行采样和检测,而岩块识别和检测目前主要由人工完成。本文针对岩块的自动化识别和检测问题,提出了一种基于机器视觉的岩块... 在隧道施工过程中,岩体参数的获取是实现隧道掘进机参数调整和智能决策的前提,因此,要对掘进过程中获得的岩块进行采样和检测,而岩块识别和检测目前主要由人工完成。本文针对岩块的自动化识别和检测问题,提出了一种基于机器视觉的岩块自动化识别检测方法,通过融合岩块区域检测和语义分割算法能够快速准确获取岩块的形心坐标和过形心最小直径。首先,使用YOLOv3网络对岩块进行识别,实现岩块的区域检测。其次,针对每个区域的岩块采用FCN-DenseNet网络进行语义分割和图像处理,并对全卷积神经网络进行改进,减少了语义分割模型的参数量,提高了语义分割效率,提升了岩块轮廓获取的精度和速度。最后,根据获得的岩块轮廓点,计算其形心坐标及过形心的最小直径,为机械臂抓取和岩块点荷载强度的计算提供支持。搭建实验平台,完成机械臂手眼标定和深度相机坐标下岩块图像与岩块点云对齐,获取岩块形心坐标在机械臂坐标下的位置。实验结果表明,本文所提算法能够快速准确地获取岩块的形位参数,对10次实验中的102块岩块识别检测成功率为91.18%,在所有完成识别检测岩块中的吸取成功率为92.47%,可以应用于岩体的自动化检测,提高岩体检测的效率和智能化水平。 展开更多
关键词 岩块识别 区域检测 语义分割 岩块定位 点云对齐
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基于地面瞬变电磁和无人机红外感知煤矿隐蔽致灾因素探测
16
作者 高颖 李涛 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期211-214,218,共5页
煤矿开采受隐蔽致灾因素影响易诱发矿山五大灾害,因此,需要对煤矿隐蔽致灾因素进行全面探测。为提高探测效率,本次研究在分析隐蔽致灾因素的基础上,对未来开采区域实物工作量进行布置,重点采用地面瞬变电磁和无人机载红外探头探测等高... 煤矿开采受隐蔽致灾因素影响易诱发矿山五大灾害,因此,需要对煤矿隐蔽致灾因素进行全面探测。为提高探测效率,本次研究在分析隐蔽致灾因素的基础上,对未来开采区域实物工作量进行布置,重点采用地面瞬变电磁和无人机载红外探头探测等高效率技术和补充测试方法对采空区和隐伏火区进行探测。探测结果表明:未来开采区域地面瞬变电磁查明了13处低阻异常,共计19.93万m^(2)。井田范围温度介于-24~8℃之间,其中,高温区域主要分布于测区西部区域和西北和西南周边区域,结合实地考察未发现潜在火区。本次研究为相关矿山隐蔽致灾因素探测提供了参考。 展开更多
关键词 瞬变电磁 无人机 隐蔽致灾 采空区 火区
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岩体原位直剪试验声发射特征及破坏机理研究 被引量：1
17
作者 赵志强 吴顺川 +2 位作者 张小强 贾帅 贺鹏彬 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1901-1909,共9页
声发射技术目前主要应用于小尺度岩石(≤10 cm)的破坏特征研究,但对大尺度岩石(≥70 cm)的破坏特征研究较少,大尺度岩石更接近工程实际,更能反映工程岩体的宏观特征。为探究大尺度岩石(≥70 cm)的裂隙分布、破坏过程和破裂机制的演化规... 声发射技术目前主要应用于小尺度岩石(≤10 cm)的破坏特征研究,但对大尺度岩石(≥70 cm)的破坏特征研究较少,大尺度岩石更接近工程实际,更能反映工程岩体的宏观特征。为探究大尺度岩石(≥70 cm)的裂隙分布、破坏过程和破裂机制的演化规律,在对软弱碳质黑云母片岩进行原位直剪试验时声监测声发射参数,并采用声发射参数分析、声发射波形分析、时频分析技术对声发射信号解析。分析发现:岩体的剪切破坏过程可分为3个阶段:(1)裂纹萌生(弹性变形)阶段,岩体中不存在或存在非常微弱的声发射事件。(2)裂纹扩展阶段,在岩体中观察到少量微裂纹并不断扩展,声发射事件累积,但总体数量较少。(3)破坏阶段,声发射事件显著增加,微裂纹继续扩展和贯通,直至形成宏观断裂。同时将基于振幅的统计指标b和基于r值的统计指标变异系数CV(r)值对比分析,表明CV(r)可以作为岩石断裂破坏强度的判据。本文研究结论如下:岩体受剪切荷载处首先出现声发射事件,随剪切荷载的增大新增的声发射事件逐渐前移,表明微破裂首先围绕在直剪试验岩体的受力部位附近。在岩体破坏阶段,微裂隙集中在局部区域,岩体产生应力集中现象。岩体声发射试验与直剪试验结合可应用于监测及预报工程岩体结构面动力剪切破坏行为特征,预测岩石破裂前兆并可作为现场直剪试验结果的相互验证的有利手段。 展开更多
关键词 声发射 直剪试验 原位试验 大尺度岩体 破裂机理
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冲击弹性波及AI在套筒灌浆检测的应用
18
作者 徐建元 郭红军 刘梦溪 《江苏建材》 2024年第1期52-54,共3页
随着我国大力推进装配式混凝土及钢结构建筑,装配式混凝土建筑在我国也得到了长远的进展,套筒连接的灌浆密实度直接影响结构的承载力,是最关键的质量要点之一。按规范要求,需对其进行全数检测。尽管业内提出了X射线工业CT法、预埋传感... 随着我国大力推进装配式混凝土及钢结构建筑,装配式混凝土建筑在我国也得到了长远的进展,套筒连接的灌浆密实度直接影响结构的承载力,是最关键的质量要点之一。按规范要求,需对其进行全数检测。尽管业内提出了X射线工业CT法、预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法、X射线胶片成像法等方法,但其各有适用范围和特点,检测成本较高,还无法实际应用。对此,开发了基于冲击弹性波和AI模拟贝叶斯网络和人工神经元网络建立预测模型的检测方法,可较好地解决这个问题。 展开更多
关键词 装配式混凝土 钢筋套筒连接 冲击弹性波 AI模拟 检测
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喀拉通克铜镍矿微震监测系统建设及其应用研究
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作者 王海昶 赵丞 蔡永顺 《中国矿业》 北大核心 2024年第S02期149-157,共9页
为了实现二号矿床31线~51线260~350 m水平之间中深孔采场回采过程中稳定性监测,基于监测范围及精度分析,建立了16通道微震监测系统,对微震事件的活动规律与矿山生产情况的关联性进行了分析,并采用微震事件频次、能量、震级、应力集中度... 为了实现二号矿床31线~51线260~350 m水平之间中深孔采场回采过程中稳定性监测,基于监测范围及精度分析,建立了16通道微震监测系统,对微震事件的活动规律与矿山生产情况的关联性进行了分析,并采用微震事件频次、能量、震级、应力集中度,以及累计视体积-能量指数分布特征等参数进行了地压风险等级的判定,结果表明:该台网布置可实现对210~400 m范围内31线~51线的整体包络,最大误差在15 m左右,最低可监测到-2.3震级的微震事件,能够满足矿山监测的需要。微震活动与生产情况联系紧密,矿山爆破后的1~2 d内为微震活动活跃期,微震事件触发类比爆破事件具有滞后性,维持平稳的出矿量更易减弱微震活动。基于各参数指标的地压风险判定结果表示,该阶段地压风险等级为“轻微”,发生地压的风险较小。 展开更多
关键词 深部开采 地压 微震监测 微震活动性 风险判定
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顶板高位定向钻孔瓦斯抽采技术及工程实践
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作者 王学强 杨鑫 徐景德 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期158-168,共11页
针对大孔径定向钻孔稳定性较差而影响瓦斯抽采效果的问题,本文以陕西省大佛寺煤矿40103工作面为工程背景,首先采用FLAC^(3D)模拟研究了不同孔径下钻孔围岩应力、位移及塑性变形情况,并开展了等效应力护孔效果分析;其次对不同直径及内支... 针对大孔径定向钻孔稳定性较差而影响瓦斯抽采效果的问题,本文以陕西省大佛寺煤矿40103工作面为工程背景,首先采用FLAC^(3D)模拟研究了不同孔径下钻孔围岩应力、位移及塑性变形情况,并开展了等效应力护孔效果分析;其次对不同直径及内支撑护孔管开展了轴向抗压实验;最后通过高位定向钻孔现场实践,进一步验证选配孔径和层位对钻孔抽采效果的影响。研究结果表明:对于四种不同孔径(100 mm、130 mm、160 mm、200 mm)的顶板钻孔,随着孔径的增大,钻孔稳定性随之降低,周边岩体逐渐失稳发生变形,现场宜选择Φ160 mm钻孔。在模拟施加等效应力护孔后,钻孔围岩应力集中得到缓解,周边岩体位移和塑性破坏区也随之减小;与普通护孔管(无内支撑)相比,内支撑结构护孔管的抗压性能显著提高,一字形和十字形效果较好,十字形护孔管抗压强度是普通护孔管的4倍;现场施工Φ160 mm顶板高位定向钻孔取得了较好的抽采效果,工作面从切眼推采至315 m期间,冒落带(13~15 m)第一层位、冒落带(23~25 m)第二层位、裂隙带(33~36 m)第三层位抽采瓦斯流量分别为1.46~4.21 m^(3)/min、1.58~5.32 m^(3)/min、1.53~6.02 m^(3)/min。 展开更多
关键词 高位定向钻孔 钻孔稳定性 岩性 孔径 层位
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