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基于无人机技术的露天矿山越界开采监测与评估方法
1
作者 刘一 马灿璇 +3 位作者 湛龙 范卓伟 宋世明 曾勇 《中国矿业》 北大核心 2024年第1期105-113,共9页
高效快速评估露天矿山越界开采对开展矿产卫片执法检查和推进严格保护矿产资源策略、推动区域高质量发展具有重要意义。基于无人机飞行技术、传感器技术、通信技术和影像处理技术,结合卫星遥感、地理信息系统应用,采集无人机航测数据与... 高效快速评估露天矿山越界开采对开展矿产卫片执法检查和推进严格保护矿产资源策略、推动区域高质量发展具有重要意义。基于无人机飞行技术、传感器技术、通信技术和影像处理技术,结合卫星遥感、地理信息系统应用,采集无人机航测数据与飞控系统数据,快速获取了疑似违法矿山二维场景图像(SIM),动态飞行展示矿区全貌和精细地物;进一步建立了矿山三维数字高程模型(DEM),定性研判违法类型与性质;针对需求建立了矿山的三维数字表面模型(DSM),定量估算违法采矿资源量;利用四维数字表面模型(DSM),查明矿山历史时期的违法过程,测算违法开采的资源量。无人机航测技术实现区域矿产资源开发秩序的快速监测和精细评估,为矿产资源的卫片执法检查工作提供理论支撑和决策依据。在江南某地进行试验的实例表明,基于无人机技术的露天矿山越界开采监测与评估方法技术具有时效性强、操作便捷、精细高效等优势,在支撑服务自然资源领域的卫片执法检查工作方面可以更加广泛地应用。 展开更多
关键词 露天矿山 无人机 越界开采 监测评估 三维模型
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基于双曲嵌入的露天矿区暗光环境下道路多目标检测模型
2
作者 顾清华 苏存玲 +2 位作者 王倩 陈露 熊乃学 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第1期49-56,114,共9页
露天矿环境特殊,道路场景复杂多变,在光照不足时会导致矿区道路多目标识别不清、定位不准,进而影响检测效果,给矿区无人矿用卡车的安全行驶带来严重安全隐患。目前的道路障碍物检测模型不能有效解决矿区暗光环境对模型检测效果的影响,... 露天矿环境特殊,道路场景复杂多变,在光照不足时会导致矿区道路多目标识别不清、定位不准,进而影响检测效果,给矿区无人矿用卡车的安全行驶带来严重安全隐患。目前的道路障碍物检测模型不能有效解决矿区暗光环境对模型检测效果的影响,同时对矿区小目标障碍物的识别也有较大误差,不适用于矿区特殊环境下障碍物的检测与识别。针对上述问题,提出了一种基于双曲嵌入的露天矿区暗光环境下多目标检测模型。首先,在模型的图像预处理阶段引入卷积神经网路Retinex-Net对暗图像进行增强,提高图像清晰度;然后,针对数据集中特征过多而无重点偏好的问题,在加强特征提取部分添加全局注意力机制,聚集3个维度上更关键的特征信息;最后,在检测模型预测阶段引入双曲全连接层,以减少特征丢失,并防止过拟合现象。实验结果表明:(1)基于双曲嵌入的露天矿区暗光环境下道路多目标检测模型不仅对露天矿区暗光环境下的大尺度目标具有较高的分类与定位精度,对矿用卡车及较远距离的小尺度目标即行人也可准确检测与定位,能够满足无人矿用卡车在矿区特殊环境下驾驶的安全需求。(2)模型的检测准确率达98.6%,检测速度为51.52帧/s,较SSD、YOLOv4、YOLOv5、YOLOx、YOLOv7分别提高20.31%,18.51%,10.53%,8.39%,13.24%,对于矿区道路上的行人、矿用卡车及挖机的检测精度达97%以上。 展开更多
关键词 露天矿 自动驾驶 无人矿用卡车 暗光环境 多目标检测 小目标障碍物 全局注意力机制 双曲全连接层
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露天矿高陡复杂边坡软弱岩层组“坐落-滑移式”破坏模式研究
3
作者 聂兴信 吴功勇 +2 位作者 张鑫 赵一迪 王哲 《工业安全与环保》 2024年第5期40-44,共5页
边坡稳定性问题随露天矿开采的进行不断突出,而边坡软弱岩层严重影响边坡稳定性。大量工程实例显示,露天矿含软弱岩层组的高陡复杂边坡失稳模式通常为“坐落-滑移式”破坏。为明晰露天矿高陡复杂边坡软弱岩层组“坐落-滑移式”破坏模式... 边坡稳定性问题随露天矿开采的进行不断突出,而边坡软弱岩层严重影响边坡稳定性。大量工程实例显示,露天矿含软弱岩层组的高陡复杂边坡失稳模式通常为“坐落-滑移式”破坏。为明晰露天矿高陡复杂边坡软弱岩层组“坐落-滑移式”破坏模式的破坏机理,以某露天矿为例,提出一种针对露天矿含软弱岩层组高陡复杂边坡的综合分析方法。研究结果表明:采用工程地质分析、传统极限平衡方法和数值模拟分析相结合的综合分析方法,针对该类型复杂边坡可发挥不同分析方法的优势,较全面地从地质自然环境条件、定性定量方面、应力应变角度分析边坡破坏机理及模式,总结归纳出含软弱层组露天矿高陡复杂边坡“坐落-滑移式”破坏的“坐落-滑移-剪出”三段式破坏特征,为其他类似复杂边坡稳定性的分析和防治提供思路和手段。 展开更多
关键词 露天矿高陡边坡 软弱岩层组 “坐落-滑移式”破坏 数值模拟
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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
4
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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基于ISSA-XGBoost模型的多特征融合露天矿卡车行程时间预测
5
作者 顾清华 王燕 +1 位作者 王倩 魏瑾瑜 《有色金属（矿山部分）》 2024年第1期1-10,共10页
针对露天矿运输系统卡车行程时间预测问题,提出了一种基于特征选择及改进麻雀算法优化XGBoost的露天矿卡车行程时间预测模型。模型充分考虑了卡车特征、道路特征、气象特征以及时间特征对卡车行程时间的影响,并使用皮尔逊系数法深入分... 针对露天矿运输系统卡车行程时间预测问题,提出了一种基于特征选择及改进麻雀算法优化XGBoost的露天矿卡车行程时间预测模型。模型充分考虑了卡车特征、道路特征、气象特征以及时间特征对卡车行程时间的影响,并使用皮尔逊系数法深入分析影响因素的贡献度。针对麻雀算法中全局搜索能力薄弱的问题引入反向学习和螺旋搜索策略,以提高算法的收敛性能。最后,使用改进的麻雀算法对XGBoost的关键参数进行寻优,进而构建露天矿卡车行程时间预测模型。选取国内某大型露天矿卡车调度系统采集的数据进行仿真模拟,并将所提出模型与SVM、BP、RBF和RF等其他机器学习模型进行对比。结果表明:所提出模型的预测误差均低于其他模型,相关系数可达0.9819。开发的模型和分析结果可以极大地帮助决策者规划、运营和管理更高效的露天矿运输系统。 展开更多
关键词 行程时间预测 露天矿卡车 XGBoost 改进麻雀算法 均值滤波
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基于CiteSpace的露天矿爆破技术知识演化和趋势分析
6
作者 周玉祥 韩心宇 +2 位作者 赵玉 郭立华 周佳峥 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期210-220,共11页
为了研究露天矿爆破技术的发展轨迹和热点变化规律,在中国学术期刊出版总库(CNKI)中选取“露天矿”并含“爆破”检索条件,获得1116篇有效期刊文献作为样本。通过利用CNKI的文献可视化分析报告和CiteSpace这一可视化知识图谱工具,对我国... 为了研究露天矿爆破技术的发展轨迹和热点变化规律,在中国学术期刊出版总库(CNKI)中选取“露天矿”并含“爆破”检索条件,获得1116篇有效期刊文献作为样本。通过利用CNKI的文献可视化分析报告和CiteSpace这一可视化知识图谱工具,对我国露天矿爆破研究领域的发展现状、分布特征、研究热点和前沿趋势进行了全面而深入的研究和分析。研究表明:露天矿爆破研究主要分为:(1)露天矿爆破理论的确立和发展阶段(2010年前)、(2)现代技术运用和创新阶段(2010—2015年)、(3)绿色智能精细化发展阶段(2015年至今)3个阶段;学科分布主要是矿业工程和工业通用技术与设备;发文期刊主要是《爆破》、《工程爆破》以及其他矿业工程领域的期刊;研究作者及机构主要是矿业相关高等学校教师以及企业、研究院研究人员;研究主题主要包括爆破工艺过程中的爆破设计软件开发与应用,孔网参数、炸药单耗、装药结构等爆破参数优化,深孔爆破、台阶爆破、抛掷爆破、预裂爆破等爆破方式,爆破振动的控制与监测,数值模拟、人工智能算法的应用,爆破质量原因分析及爆破效果评价。未来的露天矿爆破将继续朝着自动化、智能化、精确化和环境友好化的方向发展,通过技术创新和多学科融合,为矿山行业提供更高效、安全、可持续的爆破解决方案。 展开更多
关键词 露天矿 爆破 CITESPACE 知识图谱 中国知网(CNKI)
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基于PEMD-MPE算法的露天矿爆破振动信号降噪方法
7
作者 代树红 张战军 +2 位作者 柳凯 郑昊 孙清林 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期82-90,共9页
为了去除露天矿山爆破振动信号中混入的噪声成分,提出了一种基于PEMD-MPE算法的降噪方法。该算法通过自适应性正交经验模态分解(PEMD)得到完全正交的本征模态函数(IMF)分量,然后对各个IMF分量进行多尺度排列熵(MPE)的随机性检测,成功确... 为了去除露天矿山爆破振动信号中混入的噪声成分,提出了一种基于PEMD-MPE算法的降噪方法。该算法通过自适应性正交经验模态分解(PEMD)得到完全正交的本征模态函数(IMF)分量,然后对各个IMF分量进行多尺度排列熵(MPE)的随机性检测,成功确定其中的噪声分量并将其去除。采用该算法对实测的露天矿山爆破振动信号进行降噪处理。结果表明:相比EMD-MPE和EEMD-MPE算法,PEMD-MPE算法的信噪比分别提高了3.520 dB和1.107 dB,且重构标准差和均方根误差最小,说明该算法不仅能够有效去除爆破振动信号中的噪声成分,还能有效保留真实信号。 展开更多
关键词 露天矿山 爆破振动 振动信号 降噪 PEMD-MPE算法 AOK时频技术
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基于InSAR-COMSOL的露天矿边坡稳定性分析及形变预测
8
作者 李如仁 葛永权 +3 位作者 李梦晨 孙加瑶 王彦平 刘明霞 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第3期172-182,共11页
露天矿地表形变特征的快速、准确分析及形变趋势精准预测是推进矿山绿色安全生产的重要保障。针对当前形变监测技术存在的时空采样率低、成本高,预测模型参数难确定等问题,以东鞍山露天铁矿为工程背景,提出了一种融合短基线子集干涉测量... 露天矿地表形变特征的快速、准确分析及形变趋势精准预测是推进矿山绿色安全生产的重要保障。针对当前形变监测技术存在的时空采样率低、成本高,预测模型参数难确定等问题,以东鞍山露天铁矿为工程背景,提出了一种融合短基线子集干涉测量(SBAS-InSAR)技术和COMSOL有限元模拟的边坡稳定性分析和形变预测一体化方法。首先,利用SBAS-InSAR技术处理2018年5月—2020年6月获取的62景Sentinel-1A升轨SAR数据,获取了该区域2 a内地表形变时间序列,分析了其形变时空演化特征。然后,采用COMSOL Multiphysics软件模拟外界强降雨影响下的典型沉降区域边坡稳定性状况,探讨了坡体损伤裂化规律及形变机理。基于此,利用粒子群算法(PSO)优化长短期时间记忆(LSTM)网络,搭建了形变时序预测最优模型,开展典型沉降区的形变时序预测,并引入平均绝对误差和均方根误差作为预测精度评价指标。结果表明:矿区西部沉降相对严重,年均沉降速率高达47.8 mm/a,形变速率与区域降雨量存在显著相关性。相较于传统形变预测模型,PSO-LSTM模型的2种误差至少降低了14%和36%,且能够有效反映采区地表形变波动趋势,为滑坡灾前预警提供了新思路。 展开更多
关键词 露天矿边坡 稳定性分析 SBAS-InSAR 沉降预测 PSO-LSTM
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基于DHMM-ESUM的露天矿运输系统车铲比优化研究
9
作者 刘设 吴生楠 陈盛兰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期178-184,共7页
在露天矿生产中,如何利用现有的资源条件对电铲与卡车进行合理配比,充分发挥设备的效率,是提高矿山企业生产效益的关键。以安家岭露天矿生产系统收集的数据为基础,首先运用排队理论构建以电铲为采掘中心,卡车为运输工具的闭合排队网络模... 在露天矿生产中,如何利用现有的资源条件对电铲与卡车进行合理配比,充分发挥设备的效率,是提高矿山企业生产效益的关键。以安家岭露天矿生产系统收集的数据为基础,首先运用排队理论构建以电铲为采掘中心,卡车为运输工具的闭合排队网络模型,将运输系统分为4个排队子系统,分析各项服务时间的概率分布;基于离散隐马尔可夫模型(discrete hidden Markov model,DHMM)与拓展求和(extended summation,ESUM)算法分析系统作业性能,获取电铲设备的运行状态和班次生产能力。然后,应用蒙特卡洛法建立随机动态规划模型,以产量期望值最大化为目标对露天矿的车铲比进行优化。最后,对生产系统进行仿真建模分析,结果验证了基于DHMM-ESUM对车铲比进行优化的有效性和准确性。 展开更多
关键词 露天矿 隐马尔可夫模型 排队论 车铲比
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露天矿场景构建与运输过程动态仿真实验研究
10
作者 朱权洁 王大仓 +3 位作者 王志帅 梁娟 李鑫 禹萌萌 《实验室科学》 2024年第2期80-85,共6页
针对露天矿运输系统复杂、影响因素众多等问题,开展了基于Blender开源软件的露天矿运输过程动态仿真实验研究。其主要研究内容为:提出了露天矿运输过程可视化动态仿真研究思路及开发环境,并基于Blender软件构建了露天矿运输场景三维模型... 针对露天矿运输系统复杂、影响因素众多等问题,开展了基于Blender开源软件的露天矿运输过程动态仿真实验研究。其主要研究内容为:提出了露天矿运输过程可视化动态仿真研究思路及开发环境,并基于Blender软件构建了露天矿运输场景三维模型;提出了“Blender+Python”的动态可视化仿真方案,初步搭建了了露天矿运输过程动态仿真框架及可视化展示方案;结合Sim Py离散事件仿真库、 Dijkstra算法等,研究了露天矿运输排队、路线优化等问题,实现了矿山运输过程的动态化仿真。实验结果表明,该方法提供了一种开展可视化仿真的新思路,具有开发环境简单、经济高效等特点,可用于高校类似课程开发、科研活动等方面。 展开更多
关键词 露天矿 矿井运输 动态仿真 Blender PYTHON
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某露天矿富水区水孔爆破现场试验和参数优化
11
作者 王垄 柏树丰 +1 位作者 王天龙 严頔 《采矿技术》 2024年第1期133-137,共5页
某露天矿深部采场矿岩孔隙水发育,炮孔充水严重,影响矿山爆破作业施工和爆破效果。为解决上述问题,通过装药周边水介质冲击传载机理的理论分析和现场试验,对爆破参数进行优化。现场试验设计以充水孔炸药单耗下降8%、15%、20%3个层次水... 某露天矿深部采场矿岩孔隙水发育,炮孔充水严重,影响矿山爆破作业施工和爆破效果。为解决上述问题,通过装药周边水介质冲击传载机理的理论分析和现场试验,对爆破参数进行优化。现场试验设计以充水孔炸药单耗下降8%、15%、20%3个层次水平与孔网参数为5.5 m×5m、6 m×4.5 m、7 m×4 m进行方案组合。理论分析和试验研究结果表明:利用炮孔中水介质实现不耦合装药,可有效利用水介质高效传载、孔壁初始裂纹激发、爆轰产物与水介质高压联合增裂的效应,达到显著降低炸药单耗和提高爆破效果的目的。试验确定6 m×4.5 m的孔网参数与炸药单耗降低15%的组合方案为最优,其综合爆破效果最佳,大块率、冲孔率分别控制在5%、8.5%以内。试验结果可为类似矿山优化水孔爆破参数、改善水孔爆破效果提供参考。 展开更多
关键词 露天矿 水孔爆破 水介质传载 参数优化
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露天矿边坡稳定性分析及滑坡防治措施
12
作者 王洪忠 《中国减灾》 2024年第6期58-59,共2页
露天矿山开采过程中,边坡稳定性直接影响着矿山的生产安全,滑坡等灾害给人民生命财产安全带来严重威胁。边坡失稳,滑坡是最常见、危害最严重的灾害。必须加强对露天矿边坡安全风险管控,防范矿山领域生产安全事故的发生。本文围绕露天矿... 露天矿山开采过程中,边坡稳定性直接影响着矿山的生产安全,滑坡等灾害给人民生命财产安全带来严重威胁。边坡失稳,滑坡是最常见、危害最严重的灾害。必须加强对露天矿边坡安全风险管控,防范矿山领域生产安全事故的发生。本文围绕露天矿边坡稳定性及露天矿滑坡防治措施展开分析。 展开更多
关键词 露天矿边坡 露天矿山开采 矿山领域 安全风险管控 生产安全事故 边坡稳定性 滑坡防治 生命财产安全
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露天矿边坡裂隙智能识别与信息解算
13
作者 赵怡晴 黄晢航 +3 位作者 刘宏发 金爱兵 陆通 刘金博 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1041-1053,共13页
节理裂隙是影响露天矿边坡稳定性的重要因素之一,随着图像处理技术以及机器视觉技术的发展,采用智能算法进行识别已成为热点.为快速获取节理裂隙几何信息,通过ResNet系列算法对U-net的骨架构网络进行改进,提出了一种露天矿边坡裂隙识别... 节理裂隙是影响露天矿边坡稳定性的重要因素之一,随着图像处理技术以及机器视觉技术的发展,采用智能算法进行识别已成为热点.为快速获取节理裂隙几何信息,通过ResNet系列算法对U-net的骨架构网络进行改进,提出了一种露天矿边坡裂隙识别及几何参数解译方法.利用无人机综合考虑视角、距离、重叠率以及飞行速度等因素对露天矿边坡裂隙航拍获取高清图像,使用全局阈值分割技术进行预处理,并运用随机旋转、随机亮度及对比度调整等方式进行数据增广形成裂隙图像数据集;采用残差网络(ResNet)对U-Net网络的骨架构网络进行改进,提出基于改进U-net网络的边坡裂隙识别模型,基于像素二分类问题采用准确率(Accuracy)、交并比(IoU)和F1分数(F1 Score)作为评价指标,结合裂隙图像数据集对提出模型进行训练和评估,输出裂隙二值图,并与传统裂隙识别方法识别结果进行对比;对裂隙二值图进行裂隙几何参数信息解算,获得裂隙长度、宽度统计分布规律和参数.结果表明:ResNet模型对U-net模型改进可以提高模型的评价指标,随着网络层数加深,评价指标有先增高,后趋于稳定的趋势,在网络层次达到101时评价指标达到最优,Res101-Unet模型的Accuracy、IoU、F1 Score分别为95.12%、60.13%、79.53%,对于简单和复杂裂隙的识别完整度都有提升;利用训练好的Res101-Unet模型对目标边坡上的裂隙进行识别,所得裂隙数量与现场测线方式所得结果一致,证明本模型识别结果与工程实际相符. 展开更多
关键词 露天矿山边坡 无人机 裂隙识别 深度学习 U-net 残差网络
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灵泉露天矿生态修复效果及驱动因素分析
14
作者 邹兰兰 冯启言 +3 位作者 郝明 孟庆俊 王立艳 秦东富 《中国矿业》 北大核心 2024年第3期43-50,共8页
煤矿开采通常会破坏土壤、植被,从而造成生态损伤。目前,高寒地区露天矿的生态修复工作尚处在起步阶段,针对高寒地区露天矿开展的生态修复效果及其驱动因素分析的研究较少。以灵泉露天矿为研究区,基于2009—2022年共11期Landsat影像,利... 煤矿开采通常会破坏土壤、植被,从而造成生态损伤。目前,高寒地区露天矿的生态修复工作尚处在起步阶段,针对高寒地区露天矿开展的生态修复效果及其驱动因素分析的研究较少。以灵泉露天矿为研究区,基于2009—2022年共11期Landsat影像,利用像元二分模型计算植被覆盖度,对矿区生态修复前后开展长时序植被覆盖动态监测,并进行生态修复效果和驱动因素分析。研究结果显示:矿区近十年来的植被覆盖度总体呈上升趋势,2017年大面积修复以后上升趋势尤为显著。气温和降水量是导致高寒地区露天矿植被覆盖度发生波动性变化的关键自然因素,其中,降水量是影响植被覆盖度持续上升的主要自然因素。植被覆盖度和土壤养分含量的变化相辅相成,植被覆盖度上升的同时会使土壤肥力提升,土壤肥力提升后又会促进植被覆盖度的上升。人工修复是高寒地区露天矿生态修复的主要方式,是高寒地区露天矿植被覆盖度上升的主要原因。研究结果表明,多年来的生态修复工作取得了显著效果,同时可为高寒地区露天矿的生态修复提供科学依据。 展开更多
关键词 生态修复 高寒地区 像元二分模型 最小二乘法 植被覆盖度 灵泉露天矿
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露天矿边坡稳定性的层次分析-模糊综合评价耦合分析
15
作者 李志国 徐涛 +4 位作者 刘永杰 赵立春 徐勇超 杨天鸿 郑小斌 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2024年第1期116-123,共8页
露天煤矿台阶所构成的边坡对矿山资源生产及运输发挥着重要的作用,也承载着煤炭外运的任务,其稳定性对矿山连续生产具有重要意义。文章在边坡地质调查和监测信息分析的基础上,充分考虑边坡几何形态、地质信息、气象水文信息、现场监测... 露天煤矿台阶所构成的边坡对矿山资源生产及运输发挥着重要的作用,也承载着煤炭外运的任务,其稳定性对矿山连续生产具有重要意义。文章在边坡地质调查和监测信息分析的基础上,充分考虑边坡几何形态、地质信息、气象水文信息、现场监测信息等指标,以层次分析法确定边坡稳定性分析的指标权重,基于隶属度最大原则确定边坡稳定性状态,建立了多源信息融合的边坡层次分析-模糊综合评价模型。将该模型应用于扎哈淖尔露天煤矿北帮边坡稳定性分析中,最后基于数值模拟对模型进行了验证。研究表明,北帮边坡基本稳定,基于数值模拟得出扎哈淖尔露天煤矿北帮边坡滑移面安全系数为1.121,模型结果与数值模拟结果所得到的边坡稳定性状态吻合度较好,验证了模型的有效性。该模型可以充分考虑多重信息对边坡稳定性分析的贡献,从而更全面准确分析边坡稳定性。 展开更多
关键词 露天矿边坡 监测信息 模糊综合评价 边坡稳定性 数值模拟
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长江沿线废弃露天矿山生态修复模式研究
16
作者 万佳俊 夏银枫 +1 位作者 邵勇 周启钢 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期110-117,共8页
长江流域生态环境修复是中国近年来生态环境保护工作的重要组成部分,文章基于长江流域(江苏境内)废弃露天矿山现状特征以及大量矿山生态修复工作经验,提出了生态工程模式、土地整治模式、景观再造模式及自然恢复模式,并对这四种模式的... 长江流域生态环境修复是中国近年来生态环境保护工作的重要组成部分,文章基于长江流域(江苏境内)废弃露天矿山现状特征以及大量矿山生态修复工作经验,提出了生态工程模式、土地整治模式、景观再造模式及自然恢复模式,并对这四种模式的特点及适用性进行了阐述,结果可以为废弃矿山生态修复提供借鉴。以江苏省长江沿岸某废弃露天矿山生态修复工程为例,通过生态环境问题分析,明确该废弃露天矿山在地质灾害隐患发育、生态环境及地貌景观破坏以及土地资源浪费等方面存在的主要问题,最终成功采用生态工程模式开展该废弃矿山的生态修复工作,产生了良好的生态效益、社会效益和经济效益。 展开更多
关键词 长江流域 露天矿山 生态修复 工程监测
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联合深度学习与面向对象分析的卫宁北山露天矿山采场信息提取
17
作者 刘丽 李士垚 +3 位作者 王润 刘少宇 宋永飞 牛瑞卿 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期51-57,共7页
卫宁北山地区是宁夏开展矿山生态环境恢复治理工作的关键节点区域。快速准确地获取区域内采场空间信息,监测矿山生态修复工程建设进展,已成为自治区矿政管理的重要工作之一。本文以卫宁北山地区为研究区,提出了一种联合深度学习与面向... 卫宁北山地区是宁夏开展矿山生态环境恢复治理工作的关键节点区域。快速准确地获取区域内采场空间信息,监测矿山生态修复工程建设进展,已成为自治区矿政管理的重要工作之一。本文以卫宁北山地区为研究区,提出了一种联合深度学习与面向对象分析的国产高分辨率遥感卫星影像露天矿山采场信息提取方法。该方法首先采用支持小样本学习的U-Net模型进行露天采场的初步识别;然后结合面向对象分析与空间分析方法实现露天采场边界的精细化提取。经验证,该方法识别露天采场空间位置的精度为0.71,平均空间范围的提取精度为0.78。在此基础上,对卫宁北山地区露天矿山在2019—2021年的恢复治理情况开展识别与分析,识别出的125处露天矿山采场中有43.2%已开展生态修复工程,含44处采坑填埋与覆土整平、6处重新开发利用及4处人工复绿。结果表明,该方法在无须进行特征工程的前提下能够较为快速地对露天采场空间信息进行精细化提取,可为宁夏矿山遥感监测提供技术参考。 展开更多
关键词 卫宁北山 露天矿山采场 深度学习 面向对象 遥感监测
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灰色关联度支持下的露天矿边坡稳定性影响因素敏感性分析
18
作者 陈兰兰 肖海平 +1 位作者 刘鑫钰 刘伟 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期145-149,共5页
露天矿边坡在各种内外部因素相互作用下,其稳定性将呈现出不同的状态,有效分析不同影响因素对边坡的敏感性程度,对指导矿山安全生产和防治具有重要的应用价值。本文在分析越堡露天矿边坡岩层性质、地质构造、水文条件、地形地貌及外界... 露天矿边坡在各种内外部因素相互作用下,其稳定性将呈现出不同的状态,有效分析不同影响因素对边坡的敏感性程度,对指导矿山安全生产和防治具有重要的应用价值。本文在分析越堡露天矿边坡岩层性质、地质构造、水文条件、地形地貌及外界因素的基础上,挖掘出该露天矿边坡稳定性的关键影响因子,主要有重度V、内摩擦角ψ、黏聚力c、坡顶荷载q、坡比m 5个指标,并依据其正交试验结果,构建了基于灰色关联分析的影响因素敏感性模型。研究结果表明,5个主要影响因子对边坡稳定性的敏感性程度从大到小为:黏聚力>内摩擦角>坡比>重度>坡顶荷载。本文结果可为露天矿边坡科学防治提供科学依据。 展开更多
关键词 露天矿边坡 影响因素 灰色关联分析 敏感性分析
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露天矿地下水控制技术及对边坡稳定性的影响
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作者 王海 王晨光 +3 位作者 张雁 张宏刚 黄选明 苗贺朝 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第2期194-203,共10页
我国富水露天矿多且涌水量大,若矿山地下水或边坡处治不当,将面临着“水患难止、边坡难固、有矿难采”的窘境。为解决露天矿遇到的水患和边坡失稳的问题,基于我国露天矿先后发展的垂直疏水孔、水平疏水孔、坑下大口径疏水孔和井群疏水... 我国富水露天矿多且涌水量大,若矿山地下水或边坡处治不当,将面临着“水患难止、边坡难固、有矿难采”的窘境。为解决露天矿遇到的水患和边坡失稳的问题,基于我国露天矿先后发展的垂直疏水孔、水平疏水孔、坑下大口径疏水孔和井群疏水等抽排方式,坑底泄水巷、基坑降水和辐射井疏干等疏放方式以及钻孔注浆帷幕、地下混凝土连续墙帷幕、钻孔咬合桩帷幕、防渗膜帷幕等截水帷幕和地层回灌水帷幕等多种地下水控制技术;开展了不同露天矿地下水控制技术对地下水位、端帮边坡岩土体力学性质变化、坡体应力变化和边坡稳定性系数影响的研究,分析了截水帷幕作用下地下水位抬升与边坡稳定性变化规律。研究结果表明:通过抽排方式、疏放方式将露天矿山地下水疏干或疏降可有效降低地下水位,减少边坡岩土体含水率,提高边坡岩土体黏聚力和内摩擦角,减小坡体的静水压力和水平推力,整体提高边坡稳定性系数,但大量疏排地下水又造成水资源的浪费和污染;截水帷幕能够解决疏排降水造成的地下水位下降幅度太大、疏排水量巨大、水资源浪费和污染的问题;在截水帷幕作用下,露天矿截水帷幕外侧水位不断抬升,引起截水帷幕外侧边坡岩土体含水率增加、黏聚力和内摩擦角减小、坡体的静水压力和水平推力增大,而截水帷幕内侧边坡岩土体含水率减小、黏聚力和内摩擦角增大、坡体的静水压力和水平推力减小,从而引起露天矿边坡稳定性系数略有降低;通过截水帷幕可以控制露天矿边坡地下水位,进而保持边坡岩土体力学参数在合理范围,维持边坡稳定性系数在安全区间,实现露天矿地下水资源保护与边坡安全的平衡。 展开更多
关键词 露天矿 地下水控制 截水帷幕 端帮边坡 边坡稳定性系数 边坡失稳
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露天矿高陡边坡岩体参数获取与稳定性评价方法研究
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作者 张志辉 康景宇 +4 位作者 庞鑫 周春梅 夏禄清 杜文杰 付晓东 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第12期4916-4924,共9页
针对露天矿高陡边坡岩体参数难获取和稳定性易变化的问题,以攀枝花露天矿高陡边坡为研究对象,采用非接触式无人机摄影测量技术获取研究区域的三维模型,统计结构面的分布情况,结合室内岩石力学试验数据,采用《工程岩体分级标准》(GB/T 50... 针对露天矿高陡边坡岩体参数难获取和稳定性易变化的问题,以攀枝花露天矿高陡边坡为研究对象,采用非接触式无人机摄影测量技术获取研究区域的三维模型,统计结构面的分布情况,结合室内岩石力学试验数据,采用《工程岩体分级标准》(GB/T 50218—2014)进行岩体质量分级,并给出边坡岩体强度力学参数建议值。在此基础上,通过有限单元法分析了矿区在开采条件下边坡的稳定性动态演化特征,并对开挖过程边坡的稳定性做出了评价。结果表明:随着矿区的开采,边坡在开挖面附近由于卸荷作用发生位移回弹,最大位移增量为33.2 mm;塑性区主要集中在断层和矿岩界面附近,以剪切屈服为主;边坡稳定性随着矿区的开采逐渐降低,直至达到临界稳定状态。采用锚索对边坡进行加固,并采用塑性区面积占比对加固前后的稳定性进行评价,评价系数α由加固前的0.4降低至加固后的0.05,证明了加固措施的有效性。研究成果可为露天矿高陡边坡岩体参数取值和稳定性评价提供参考。 展开更多
关键词 露天矿边坡 岩体参数 开挖稳定性 有限单元法 塑性区
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