【摘 要】
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针对常规全站仪等传统监测方法在矿区沉陷监测中存在的监测周期长、劳动强度大等问题,以山西某矿区为例,利用免像控无人机摄影测量技术在短期内采集研究区5期影像数据,通过对内业数据处理成果密集匹配点云进行滤波和插值处理得到每期的DEM数据,将两时段的DEM相减得到矿区地表沉陷盆地,并利用实测数据对其进行验证.首先分析了监测期间动态沉陷盆地的发展过程,将全站仪实测与无人机沉陷DEM提取的下沉曲线进行对比,计算均方根误差;其次分析了无人机监测的误差来源以及减小误差的方法;最后提取工作面主断面数据进行多项式拟合,验证拟
【机 构】
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太原理工大学矿业工程学院,山西太原030024;山西冶金岩土工程勘察有限公司第一分公司,山西临汾041000;山西工程科技职业大学交通工程学院,山西晋中030619
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针对常规全站仪等传统监测方法在矿区沉陷监测中存在的监测周期长、劳动强度大等问题,以山西某矿区为例,利用免像控无人机摄影测量技术在短期内采集研究区5期影像数据,通过对内业数据处理成果密集匹配点云进行滤波和插值处理得到每期的DEM数据,将两时段的DEM相减得到矿区地表沉陷盆地,并利用实测数据对其进行验证.首先分析了监测期间动态沉陷盆地的发展过程,将全站仪实测与无人机沉陷DEM提取的下沉曲线进行对比,计算均方根误差;其次分析了无人机监测的误差来源以及减小误差的方法;最后提取工作面主断面数据进行多项式拟合,验证拟合后曲线最大下沉值的精度,讨论了开采工作面主断面方向的累计沉降特征,总结了工作面开采沉陷规律.研究表明:时序无人机摄影测量沉陷数据与同时期的全站仪实测数据对比,平均均方根误差为150 mm,拟合曲线的最大下沉监测精度最优值与实测值相差仅20 mm;随着工作面的推进,地表累计沉降值增加,矿区沉降总体趋势体现出下沉盆地特征,并且沉陷盆地的发展过程符合开采沉陷规律;免像控无人机摄影测量技术可以有效监测矿区开采地表沉陷,为无人机摄影测量在矿区开采沉陷监测中的推广应用提供了技术支撑.
其他文献
以某矿无底柱分段崩落法1565 m中段为背景,对回采的矿石量、损失的矿石量以及混入的废石量等指标进行计算,建立了以采出矿石品位、矿石贫化率和回收率为多目标优化的数学模型.结合矿山开采的实际情况,选择采出矿石的品位为优化问题的主要目标.利用VB编程语言对3DMINE矿业工程软件进行二次开发,并且利用Origin软件对所得数据进行分析和拟合,最后得出切割槽与退采位置的布置方案:切割槽位置距矿体上盘下部边界的直线距离大于10 m,退采位置距矿体下盘上部边界的直线距离大于4 m.
以某大型铅锌矿为研究对象,针对绿色矿山建设中存在的矿体回采损失、贫化率高的问题,提出了采用上向进路充填采矿法的回采方案,采用矿业软件建立了上向进路充填采矿法三维可视化模型,对采矿工艺进行了分析.设计了36组充填材料配比试验,获得了不同配比的试验数据.采用响应面法(RSM)研究了不同养护龄期下砂浆浓度、灰砂比对充填体强度形成的影响规律,建了多因素非线性回归模型.研究结果表明多因素的交互作用对充填体强度形成具有较大的影响,确定当输送砂浆浓度介于70％～72％、灰砂比介于1:6～1:10时,矿山可以取得最大的经
金属矿山采用崩落法开采形成从开采阶段至地表的崩落区,崩落区岩体在地下开采扰动作用下累积应变进而引起崩落区上方地表变形等问题,对矿山的安全生产构成极大威胁.以狮子山铜矿深部开采为背景,研究深部金属矿山崩落区沉降对矿山的整体影响.利用HyperMesh软件构建狮子山矿崩落区数值模型,采用大型有限元软件LS-DYNA计算崩落区围岩体在静力条件下形变及崩落区上方地表沉降.数值模拟结果表明,静力作用下崩落区围岩体产生应力集中,应力集中程度随深度的增加而增加.根据地表沉降数值模拟结果,得到了狮子山矿崩落区上方易于发生
保证假顶稳定是下向水平分层充填法开采的前提,在矿山构筑假顶时,除配置适当比例的尾砂和水泥之外,也会加入适量废石来提高假顶的稳定,同时处理开采过程中产生的废石,以达到绿色开采的目的.通过对含预制裂缝的废石尾砂胶结充填体试件开展三点弯曲实验,将基于边界影响的准脆性断裂模型应用于充填体断裂力学特性研究中,分析了胶结剂含量、废石粒径和废石含量对废石尾砂充填体的影响.随着胶结剂含量的增加废石尾砂胶结充填体断裂韧度近似线性增加;废石的加入能够提高充填体的断裂韧度,但是废石的粒径和分布的影响存在一个合适的废石混入率;同
针对某铁矿井下巷道陆续出现巷道底臌变形、侧帮向内挤压、顶部支护体下沉、锚杆脱落等地压显现现象,进行了软岩巷道地压监测及其显现规律研究.设计了一套完整的巷道地压综合监测体系,以巷道围岩压力监测和变形监测为主,实现在地表集控中心对井下巷道围岩的受力和变形进行长期观测和预警.巷道围岩压力监测选用锚杆应力计,变形监测选用多点位移计,通过长期对监测数据进行分析,获得不同岩性的巷道围岩的应力和变形机制.根据围岩变形和应力情况,结合矿山已有矿岩强度特征及巷道围岩松动圈厚度范围,建立巷道支护三维数值模型,进行锚网喷支护参
应变率对岩石破坏机理的影响是岩石领域最重要的方面之一,借助颗粒流程序及其内置的平面黏结接触模型,构建平台角度是20°和直径是50 mm的花岗岩平台巴西圆盘数值模型,从细观力学角度深入探究不同应变率条件下花岗岩平台巴西圆盘的破裂模式和破坏机制.研究表明:花岗岩平台巴西圆盘的破裂模式主要分为2种破裂模式:微破裂裂纹由中心起裂的破裂模式和伴生压碎区的复合微破裂裂纹共同作用的破裂模式,其中,在中低应变率条件下满足劈裂拉伸试验要求,高应变率条件下已不满足劈裂拉伸试验要求,但对于高应变率的工程问题具有一定指导意义;随
在既有地下石窟附近超近距范围内实施减震控制爆破,既有石窟一侧围岩保护受地质条件、爆破参数、保护对象空间结构造型及岩体质量等多因素影响,存在较大难度.实践中,采用传统峰值振速和主峰频率指标进行控制时,受保护一侧的破碎围岩小型块体掉落往往表现出一定的随机性,对单因素实施减震措施改进时,往往厚此薄彼,减震效果时好时坏.对此,采用灰色系统理论中的灰关联法对超近距条件下的爆破振动造成小型岩块掉落致因进行敏感性分析,明确破碎围岩小型岩块掉落与影响因素之间的关联程度,从关联度较大的单因素或多因素入手优化减震措施,从而实
巴润矿是以开采铁矿石为主多金属矿种统筹开采的超大型露天矿山,矿床成因复杂,矿体空间上彼此交联,若采用大区微差爆破模式开采,易造成各类矿、岩相互混入,有用矿石回收率低、贫化率高的现象,若采用分穿分爆方式开采,爆区规模较小,生产效率低.针对此问题,提出了一次爆破矿岩分离爆破技术和电铲精准挖掘指示技术,在不降低生产效率的前提下实现矿岩混合爆区矿岩有效分离,降低废石混入率的目标.试验爆区表明,爆破分离技术实现了矿岩边界明显深凹沟槽、爆破矿石沿等时线方向抛掷运动的良好效果,同时利用矿岩边界指示系统,方便了电铲司机辨
针对新疆蒙库铁矿井下采用竖井—平硐—斜坡道联合开拓的井下斜坡道延伸902～884 m段开挖过程中发生的岩爆现象,分析了深部岩爆段巷道岩爆现象及成因,得到岩爆时的岩体结构和岩性特征,利用应力解除法计算深部巷道岩体的三维初始地应力,确定了巷道围岩的本构关系,提出了深部巷道围岩岩爆预测方法.通过对深部巷道岩爆控制有限元分析,表明锚网喷支护效果显著,保证了井下斜坡道延伸段在开挖施工工程的安全性和矿井生产期间的长久稳定性,可以实现深部巷道的安全快速施工.
含软弱夹层的露天矿山边坡是一种广泛存在的地质体,其弱强度的夹层岩土体更易导致边坡发生滑坡失稳.然而,目前对含缓倾软弱夹层矿山边坡的研究不够系统深入,且缺乏对其的长期稳定性分析研究.本研究依托某典型的含缓倾软弱夹层露天矿山边坡,系统分析了软弱夹层赋存状态多因素影响下边坡的位移变形演化规律及破坏模式;借助能描述软弱夹层蠕变特性的Burgers本构模型,深入探讨了含软弱夹层矿山边坡的长期稳定性.研究结果表明:弱强度参数的缓倾软弱夹层对边坡稳定性也会产生显著影响,软弱夹层的倾角和埋藏深度会明显影响边坡滑裂带位置,