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题名新疆金宝露天矿边坡AI视频预警系统研究与应用
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作者
陈鹏辉
王玉杰
陈辉
李建华
袁川前
杨春
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机构
新疆金宝矿业有限责任公司
中南大学资源与安全工程学院
中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心
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出处
《现代矿业》
2025年第2期149-151,157,共4页
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文摘
为提高边坡预警效率,以新疆金宝露天矿南帮边坡为研究背景,针对其岩体破碎、冻融作用显著、边坡稳定性较差等特点,引入AI视频系统监测边坡表面位移,来实现对矿山边坡隐患区域的非接触性远程可视化、数据化监管。分析和研究了AI视频监测系统的基本组成、设备参数、布点方案、监测周期等,提出监测频率和变形预警阈值。在实际应用中,系统成功预警了南帮深部小滑坡事故,表明该系统能够快速、高精度地监测和预警边坡灾害,有效提升露天矿区边坡灾害预警效率,对其他露天矿区边坡灾害防范具有借鉴和指导意义。
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关键词
露天边坡
边坡监测
AI视频
破碎岩体
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Keywords
open-pit slope
slope monitoring
AI video
fractured rock mass
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分类号
TD854.6
[矿业工程—金属矿开采]
TP18
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TN948.6
[电子电信—信号与信息处理]
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题名冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究
被引量：44
- 2
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作者
李杰林
朱龙胤
周科平
刘汉文
曹善鹏
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机构
中南大学资源与安全工程学院
中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期3524-3532,共9页
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基金
国家自然科学基金项目（No.41502327,No.51474252,No.51774323）
国家重大科学仪器设备开发专项（No.2013YQ17046310）
中南大学中央高校基本科研业务费专项资金项目（No.2017zzts795,No.2019zzts165）~~
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文摘
为研究冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征,选取5个岩样进行100次冻融循环试验,并采用核磁共振技术对砂岩孔隙结构进行测试,得到了冻融作用下砂岩的核磁共振弛豫时间T2谱分布、孔隙度等细观结构特征。根据孔隙的孔径分布特征,按孔径尺寸划分为小孔隙、中孔隙、大孔隙3类,并采用扩散双电层理论对不同尺寸孔隙水分布规律进行了分析。结果表明:随着冻融循环次数增加,核磁共振T2分布右移,砂岩的孔隙度增大;同时,水-岩作用导致部分矿物质溶解在孔隙水中,使得孔隙水中离子浓度升高,导致岩石内部产生大量的次生孔隙。随着孔径尺寸的增加,孔隙中的束缚水含量逐渐减少,且小孔隙的束缚水含量远远大于大孔隙;在低温冻结时,自由水先于束缚水结冰,小孔隙束缚水离子浓度的增长幅度小于大孔隙,进而产生了离子浓度差,使得小孔隙中的水分子向大孔隙迁移,造成小孔隙的损伤速率远小于大孔隙。因此,小孔隙在水-岩作用与冻胀压力的作用下不断发育,大孔隙则在冻胀压力下快速扩张、发育,直至岩样发生宏观破坏。
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关键词
冻融循环
核磁共振
孔隙结构
损伤特性
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Keywords
freeze-thaw cycles
nuclear magnetic resonance(NMR)
pore structure
damage characteristics
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分类号
TU411
[建筑科学—岩土工程]
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题名冻融作用下岩石细观结构损伤的低场核磁共振研究
被引量：25
- 3
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作者
李杰林
刘汉文
周科平
朱龙胤
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机构
中南大学资源与安全工程学院
中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心
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出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2018年第2期266-272,共7页
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基金
国家自然科学基金(41502327
51474252
+1 种基金
51774323)
国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ17046310)
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文摘
为了研究冻融循环作用下岩石的细观结构损伤特性,以花岗岩为研究对象,进行了90次冻融循环实验,并采用核磁共振技术对冻融岩石进行了检测,得到了花岗岩的细观结构变化特征。结果表明:随着冻融循环次数的增多,花岗岩的孔隙度逐渐增大,在0~30次的冻融阶段,岩样的孔隙度增速缓慢,而在30~70次冻融循环阶段,孔隙度增长幅度明显加快,花岗岩的T2谱分布主要集中在0.1~100 ms;将岩样的T2谱分布转化为岩石孔径分布曲线,统计出了冻融后花岗岩的孔隙分布结果,孔径分布在1~500μm范围内最多,且以小孔孔隙为主,占总孔隙比例最高达78.62%,中孔次之,微孔数量最少。基于核磁共振技术的冻融循环作用岩石细观结构的损伤特性为研究岩石破坏机理提供了可靠的实验数据。
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关键词
冻融循环
核磁共振
细观结构
孔径分布
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Keywords
freeze-thaw cycles
nuclear magnetic resonance
micro-structure
pore distribution
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分类号
TU458.2
[建筑科学—岩土工程]
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题名专题特约主编寄语
- 4
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作者
周科平
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机构
中南大学
中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心
中南大学矿业生物多样性研究与促进中心
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出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第1期1-1,共1页
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文摘
矿产资源是经济社会可持续发展的物质基础与重要动力源。传统的矿山企业运营模式是工业化生产的理念、流程化的管理,在标准化的基础上,将一个矿山价值链分解成一个个的流程节点,整个矿山价值链靠流程驱动。随着第四次工业革命的到来,依靠科技创新推进矿业高质量发展、加强智能矿山建设已经成为矿业发展的新趋势。因此,智能矿山建设是金属矿业发展的新赛道,矿业的发展模式也必将由流程驱动、数字驱动向智能驱动转型。
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关键词
第四次工业革命
价值链
矿业
流程驱动
矿产资源
数字驱动
流程节点
流程化
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分类号
F426.1
[经济管理—产业经济]
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题名冻融循环作用下饱水砂岩的强度劣化模型
被引量：27
- 5
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作者
高峰
熊信
周科平
李杰林
史文超
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机构
中南大学资源与安全工程学院
中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期926-932,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.51474252
No.51774323)
+1 种基金
中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.2017zzts793)
金属矿山安全与健康国家重点实验室开放基金项目(No.2016-JSKSSYS-02)~~
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文摘
为研究冻融循环作用下饱水砂岩的强度劣化规律,开展了饱水条件下两组具有不同初始孔隙率砂岩的室内冻融循环试验。在测量砂岩孔隙率变化量、静态峰值强度和动态峰值强度的基础上,分析了整个冻融循环次数内两组砂岩孔隙率变化量和峰值强度损失率的演化规律。采用孔隙率变化量来衡量岩石的冻融损伤,比较了两组砂岩的冻融损伤程度大小。基于孔隙率变化量建立了饱水砂岩在冻融循环作用下的相对剩余峰值强度劣化模型,并选取与饱水砂岩强度劣化模型相同的函数对试验数据进行了拟合验证。结果表明:在整个冻融循环次数内,两组砂岩的孔隙率变化量和峰值强度损失率均随着冻融循环次数的增加而增大。B组砂岩的冻融损伤程度大于A组砂岩,但其峰值强度损失率却低于A组砂岩,说明饱水砂岩的峰值强度受冻融循环次数与应变率共同影响,且二者影响机制相反。冻融循环作用下饱水砂岩相对剩余峰值强度与孔隙率变化量的拟合关系较好,表明冻融前后的孔隙率变化量适用于评估饱水砂岩冻融作用后的相对剩余峰值强度。
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关键词
冻融循环
冻融损伤
强度劣化模型
孔隙率
应变率
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Keywords
freeze-thaw cycles
freeze-thaw damage
strength deterioration model
porosity
strain rate
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分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
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题名冻融后花岗岩孔隙发育特征与单轴抗压强度的关联分析
被引量：34
- 6
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作者
李杰林
周科平
柯波
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机构
中南大学资源与安全工程学院
中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期1783-1789,共7页
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基金
中国博士后科学基金资助项目(2013M542138)
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20130162120012)
国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2013YQ17046310)
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文摘
为了研究冻融后岩石的孔隙特征与力学性质之间的关系,对冻融后的花岗岩进行了核磁共振测试和力学试验,分别分析了NMR孔隙度和谱面积与单轴抗压强度之间的关系,并将岩石核磁共振成像结果与力学破坏特性进行了关联分析。研究结果表明:孔隙的发育程度对岩石的力学损伤有重要的影响,岩石的NMR孔隙度和谱面积与单轴抗压强度之间的关系式均为指数分布,岩石内部的孔隙分布情况与其力学性质和宏观破坏特征之间存在一定的联系;采用分形理论对冻融后花岗岩的孔隙发育特征进行了描述,得出了冻融花岗岩孔隙发育的分形维数。分析表明,冻融作用下岩体内的裂隙产生及其演化具有自相似性,分形维数值越大,孔隙越发育,其单轴抗压强度就越小。
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关键词
核磁共振
冻融
核磁共振成像
分形理论
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Keywords
nuclear magnetic resonance(NMR)
freezing and thawing cycles
magnetic resonance imaging(MRI)
fractal theory
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名冻融循环作用下受荷青砂岩的脆性演化特征
被引量：8
- 7
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作者
高峰
曹善鹏
熊信
周科平
朱龙胤
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机构
中南大学资源与安全工程学院
中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期445-452,共8页
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基金
国家自然科学基金(No.51474252,No.51774323)
湖南省研究生科研创新项目资助(No.CX20190220)
中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.2019zzts164)。
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文摘
为研究寒区受荷岩石的脆性演化特征,开展了青砂岩的冻融循环试验和三轴压缩试验,通过脆性评价指数将冻融循环作用下受荷砂岩的脆性程度进行了量化,分析了不同冻融循环次数和不同围压对岩石脆性指数的影响规律。基于青砂岩脆性指数对围压的敏感性规律,建立了以脆性劣化因子β和岩性特征量λ为参数的脆性指数演化模型,并选取与该模型相同的函数模型对试验数据进行拟合验证。结果表明:同一冻融循环作用下,青砂岩的脆性程度随着围压增大而减弱,同时脆性指数变化速率对围压表现出较强的敏感性,围压越大,岩石脆性指数的衰减速率则越小;同一围压条件下,青砂岩的脆性随冻融循环次数增加而降低,单位冻融循环造成的脆性劣化效果随冻融循环次数增加而增强;脆性指数演化模型对冻融青砂岩以及常规黑砂岩、大理岩脆性指数的拟合数据具有较好的相关性,参数β和λ的拟合数据很好地反映了不同冻融循环和不同类别岩石的脆性演化特征。
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关键词
脆性指数
冻融循环
三轴压缩
演化特征
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Keywords
brittleness index
freeze-thaw cycle
triaxial compression
evolutionary feature
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分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
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