基于熵权—正态云模型的岩爆烈度分级预测研究 被引量：60

1

作者 周科平 林允 +1 位作者 胡建华 周彦龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期596-602,共7页

岩爆是深埋地下工程主要的工程地质灾害之一,其烈度分级预测是必须解决的岩石工程重大问题。针对岩爆烈度分级的不确定性,选取岩石单轴抗压强度与抗拉强度比σ_c/σ_t、切向应力与岩石单轴抗压强度比σ_θ/σ_c、弹性变形能指数Wet和岩... 岩爆是深埋地下工程主要的工程地质灾害之一,其烈度分级预测是必须解决的岩石工程重大问题。针对岩爆烈度分级的不确定性,选取岩石单轴抗压强度与抗拉强度比σ_c/σ_t、切向应力与岩石单轴抗压强度比σ_θ/σ_c、弹性变形能指数Wet和岩石完整性系数K_v等定量化指标建立评价指标体系,应用熵权法确定各评价指标权重,结合云理论建立了岩爆烈度分级预测的熵权-正态云模型。以国内外12组典型岩爆工程实例对所建模型进行检验,并与逼近理想解法、高斯径向基函数法的判别结果及实际情况进行对比。为进一步考察该模型的有效性和实用性,利用该模型对终南山公路隧道工程竖井的岩爆实例进行分析。研究结果显示,基于熵权-正态云模型的岩爆判别预测结果与实际岩爆情况较吻合,表明熵权-正态云模型在研究岩爆烈度分级预测中具有良好的实用性和可靠性,可为深部地下工程岩爆烈度分级预测提供一种新思路。 展开更多

关键词 岩爆预测 岩爆分级 熵权 云模型

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矿山采动卸荷岩体力学参数劣化规律研究 被引量：20

2

作者 胡建华 雷涛 +2 位作者 罗先伟 周科平 张超兰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1123-1128,共6页

矿山开采对采动影响区域内的围岩形成扰动,弱化岩体力学性质,其参数劣化规律是数值模拟与分析计算的主要问题之一。以铜坑矿92#矿体连续采矿顶板诱导崩落试验采场为对象,运用卸荷岩体力学理论,确立了开挖卸荷岩体力学参数计算模拟的计... 矿山开采对采动影响区域内的围岩形成扰动,弱化岩体力学性质,其参数劣化规律是数值模拟与分析计算的主要问题之一。以铜坑矿92#矿体连续采矿顶板诱导崩落试验采场为对象,运用卸荷岩体力学理论,确立了开挖卸荷岩体力学参数计算模拟的计算流程。结合有限元数值模拟方法,建立了岩体卸荷等效模型,进行了6步连续卸荷的计算,得到了地下连续采矿顶板卸荷岩体力学参数的变化规律,并运用多项式实现了卸荷岩体力学参数与卸荷量变化值的函数拟合,获得了采动卸荷岩体力学参数的劣化规律。结果显示,卸荷第6步时,计算不收敛,表明此时顶板已经完全破坏而发生崩落;在卸荷过程中,岩体力学参数均呈逐渐弱化的趋势,其中内摩擦角、凝聚力和弹性模量随开挖卸荷的推进呈逐渐减小的趋势,最终的参数分别相当于初始值的55%、50%和50%,但泊松比呈逐渐增大的趋势,最终值相当于初始值的1.15倍。其结果说明了采动卸荷导致了岩体质量的劣化,卸荷岩体力学参数与卸荷量的函数为采动卸荷力学响应的动态分析提供了理论基础。 展开更多

关键词 连续采矿 卸荷岩体力学 力学参数 卸荷等效模型

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基于采矿环境再造的开采顺序时变优化研究 被引量：27

3

作者 胡建华 雷涛 +1 位作者 周科平 陈庆发 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2517-2522,共6页

根据卡房矿新山矿段的地质条件和生产能力要求的实际情况,基于采矿环境再造连续开采的思想,提出了3种可行的开采顺序优化方案。运用MIDAS/GTS有限元分析软件,建立了复杂矿体的三维有限元模型,模拟并分析了3种不同开采顺序优化方案的力... 根据卡房矿新山矿段的地质条件和生产能力要求的实际情况,基于采矿环境再造连续开采的思想,提出了3种可行的开采顺序优化方案。运用MIDAS/GTS有限元分析软件,建立了复杂矿体的三维有限元模型,模拟并分析了3种不同开采顺序优化方案的力学时变效应。研究结果表明:随着开采的逐步推进,采场的应力和位移不断增大,并出现了明显的应力集中;3种方案中采场周围最大压应力均达到了27 MPa,顶板最大压应力不超过15 MPa,最大拉应力达到了1.2 MPa;顶板最大沉降位移值分别为82.9、84.4、84.5 mm;顶板有较大范围的拉应力区域出现,3种方案拉应力区域面积占顶板面积的比例最大分别达到22%、22.3%和23.5%,但拉应力区域的时变规律表现出显著的不平衡性和突变性。运用采场结构对采动过程响应的时变分析,以拉应力损伤区域和顶板的沉降位移为评价指标,提出方案1的开采顺序为最优方案。 展开更多

关键词 采矿环境再造 时变分析 开采顺序优化 数值模拟

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单楔形掏槽爆破腔体时空演化及应用 被引量：22

4

作者 胡建华 杨春 +2 位作者 周科平 周炳任 张绍国 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3309-3315,共7页

为改善矿山巷道掘进掏槽爆破现状,采用AUTO CAD与ANSYS联合建模技术构建垂直单楔形掏槽爆破数值模型,运用显式动力分析软件LS-DYNA定义岩石单元失效获得掏槽腔体扩展演化过程。通过多方位剖视掏槽腔体,从时空演化角度研究垂直单楔形掏... 为改善矿山巷道掘进掏槽爆破现状,采用AUTO CAD与ANSYS联合建模技术构建垂直单楔形掏槽爆破数值模型,运用显式动力分析软件LS-DYNA定义岩石单元失效获得掏槽腔体扩展演化过程。通过多方位剖视掏槽腔体,从时空演化角度研究垂直单楔形掏槽在铜坑矿阶段运输巷道掘进工程中的适用性。研究结果表明:AUTO CAD与ANSYS联合建模技术可克服ANSYS对于复杂模型构建的缺点,实现巷道掏槽精细化数字建模;定义岩石单元失效使得掏槽腔体演化过程更直观,整体上形成双向主次的喇叭状掏槽腔体结构,腔体空间上X和Y向呈三角形分布,Z向不同段表现出不同的形态;应力波叠加作用对孔底附近掏槽腔体形状影响显著,靠近掌子面附近腔体形态主要受炮孔空间布置方式影响,为提高爆破的效果,辅助爆破可以适当倾斜布置;垂直单楔形掏槽体积比直孔桶形掏槽体积明显增大,其有效掘进进尺2 m,效率比达91%;辅助孔与掏槽孔起爆时间应控制在毫秒级范围内。 展开更多

关键词 掏槽爆破 巷道掘进 时空演化 联合建模 数值模拟

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卸荷岩体力学参数劣化规律的细观损伤分析 被引量：15

5

作者 雷涛 周科平 +1 位作者 胡建华 高峰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期275-281,共7页

基于细观损伤力学和卸荷岩体力学理论,以铜坑矿92号矿体连续卸荷开挖试验采场岩体力学参数为初始值,运用RFPA软件,建立岩体卸荷计算的等效数值模型,并对分步连续卸荷进行计算,研究岩体卸荷破坏过程和声发射效应,得到卸荷岩体力学参数的... 基于细观损伤力学和卸荷岩体力学理论,以铜坑矿92号矿体连续卸荷开挖试验采场岩体力学参数为初始值,运用RFPA软件,建立岩体卸荷计算的等效数值模型,并对分步连续卸荷进行计算,研究岩体卸荷破坏过程和声发射效应,得到卸荷岩体力学参数的变化曲线以及卸荷岩体力学参数的劣化规律。研究结果表明:卸荷第19步即卸荷量为3.8 MPa时,岩体发生破坏失稳;在卸荷过程中,岩体力学参数均呈逐渐弱化的趋势,其中内摩擦角、黏聚力和弹性模量随卸荷的推进逐渐减小,最终值分别相当于初始值的54%,50%和52%;泊松比则逐渐增大,最终值相当于初始值的1.16倍。这表明卸荷效应劣化了岩体力学参数,得到的卸荷岩体力学参数劣化规律拟合曲线和方程为采动卸荷力学响应的动态分析提供了依据。 展开更多

关键词 卸荷岩体力学 细观力学 力学参数 劣化规律 声发射

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基于结构方程模型的安全生产行政执法绩效分析 被引量：16

6

作者 刘浪 陈建宏 +1 位作者 陈海涛 杨立兵 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期38-44,共7页

为加强对企业安全生产的监督和完善行政执法的评估体系,构建了企业安全生产行政执法绩效评估指标体系。利用调查问卷的方式,获得行政执法部门的绩效评价数据。根据结构方程模型(SEM)相关原理设计绩效评价的测量模型,通过AMOS17.0软件对... 为加强对企业安全生产的监督和完善行政执法的评估体系,构建了企业安全生产行政执法绩效评估指标体系。利用调查问卷的方式,获得行政执法部门的绩效评价数据。根据结构方程模型(SEM)相关原理设计绩效评价的测量模型,通过AMOS17.0软件对评价体系进行分析,得到各指标的标准化估计值。利用标准化估计值分析各潜变量对企业安全生产执法的影响权重,各观察变量对企业安全生产执法的影响权重,并进行排序,结果显示:行政执法的合法性>执法人员的素质>执法的合理性>执法的文明性>执法的公开性。 展开更多

关键词 结构方程模型(SEM) 行政执法 安全生产 指标体系 绩效评价

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基于强度折减与ANN-GA模型的采场结构参数优化 被引量：20

7

作者 周科平 王星星 高峰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2848-2854,共7页

为了得到合理的采场结构参数,对采场矿柱进行强度折减,采用矿柱塑性破坏区贯通作为相邻采场整体失稳的判据,参照类似矿山,确定采场结构参数选取范围,并结合FLAC3D数值分析软件得出选取范围内的数组参数组合下的安全系数,将所得安全系数... 为了得到合理的采场结构参数,对采场矿柱进行强度折减,采用矿柱塑性破坏区贯通作为相邻采场整体失稳的判据,参照类似矿山,确定采场结构参数选取范围,并结合FLAC3D数值分析软件得出选取范围内的数组参数组合下的安全系数,将所得安全系数作为BP神经网络的训练样本拟合各组合参数与安全系数之间的非线性关系。根据矿山工程实际情况,确定遗传算法适应度函数,从而搜索出选取范围内适应度函数的最优解以及最优解所对应的参数组合。结果表明:以某一铜矿为例,运用该方法求得最优解为0.2,对应的参数组合为:控顶高度7 m,矿房跨度12 m,矿柱宽6 m。大大减少了数值模拟工作量。 展开更多

关键词 强度折减 安全系数 数值模拟 BP神经网络 遗传算法

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充填环境下预裂缝的爆破动力响应分析 被引量：10

8

作者 胡建华 雷涛 +1 位作者 周科平 陈庆发 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1704-1709,共6页

根据广西高峰矿新采矿方法的工程实际情况,采用高能炸药的Joles-Wilkins-Lee（JWL）状态方程,以质点振动速度峰值PPV为主要指标,利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟充填采矿中预裂缝对爆炸应力波的作用机理,分析爆炸应力波在充填环... 根据广西高峰矿新采矿方法的工程实际情况,采用高能炸药的Joles-Wilkins-Lee（JWL）状态方程,以质点振动速度峰值PPV为主要指标,利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟充填采矿中预裂缝对爆炸应力波的作用机理,分析爆炸应力波在充填环境下的传播特征以及在经过预裂缝和不同介质分界面的衰减规律。研究结果表明：爆炸应力波在经过预裂缝时,质点振动速度峰值急剧衰减,预裂缝具有良好的降振效应,降振率在80%~90%之间;不同介质的分界面弱结构具有一定的降振效应,降振率在3%~10%之间;在邻近爆源一侧,预裂缝和分界面表现出能量聚集效应,且距预裂缝和分界面越近,能量聚集效应越明显,其能量聚集率最大可达25%。 展开更多

关键词 预裂缝 降振效应 能量聚集效应 数值模拟

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中深孔爆破动载荷下块石充填体强度响应研究 被引量：12

9

作者 李娜 周科平 +1 位作者 潘东 朱和玲 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期9-13,共5页

为分析地下中深孔爆破动力载荷作用对充填体安全稳定性的影响和论证废石注浆构筑人工矿柱技术可行性,结合卡房分矿试验采场工程实际,在物理力学试验的基础上,利用LS-DYNA软件对充填体在连续微差爆破动力载荷下的强度响应进行了数值模拟... 为分析地下中深孔爆破动力载荷作用对充填体安全稳定性的影响和论证废石注浆构筑人工矿柱技术可行性,结合卡房分矿试验采场工程实际,在物理力学试验的基础上,利用LS-DYNA软件对充填体在连续微差爆破动力载荷下的强度响应进行了数值模拟试验。研究结果表明:预裂缝对爆破载荷作用具有明显的减弱效果,且减弱效果随预裂缝的长度增加而递增,当预裂缝长度为爆破落矿宽度2倍时,振动峰值降低83.07%,最大拉应力降低91.14%,能够满足充填体强度要求。在预裂缝存在的情况下,振动主频降低,衰减周期增长,需要更大的微差时间对振动主相进行分离,但是随微差时间进一步增加,降振效果趋缓。数值模拟结果分析表明,选用合理的爆破参数可以对块石充填体人工矿柱进行中深孔爆破。 展开更多

关键词 爆破动载荷 块石充填体 强度响应 数值模拟

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岩体结构面对爆炸冲击工程响应的影响 被引量：11

10

作者 胡建华 高宏伟 +1 位作者 薛小蒙 周科平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1560-1567,共8页

基于裂隙岩体的结构面是矿山安全生产的重要影响因素,对爆炸冲击应力波的传播规律有重要影响,以铜坑矿岩体力学参数为基础,采用ANSYS/LS-DYNA软件,建立结构面厚度、倾角及结构面充填材料对爆炸冲击工程响应的数值模型,获取结构面对爆炸... 基于裂隙岩体的结构面是矿山安全生产的重要影响因素,对爆炸冲击应力波的传播规律有重要影响,以铜坑矿岩体力学参数为基础,采用ANSYS/LS-DYNA软件,建立结构面厚度、倾角及结构面充填材料对爆炸冲击工程响应的数值模型,获取结构面对爆炸冲击下的工程响应特性,并基于神经网络构建结构面参数灰关联神经网络预测模型,确定结构面参数在爆破冲击工程响应的重要度。研究结果表明:结构面前、后测点的质点峰值振速的衰减度与结构面厚度呈指数函数,当结构面厚度为0,5,10,15和20 cm时,衰减度分别为0.365,1.508,2.303,2.418和2.443;结构面倾角对爆破冲击工程响应与衰减度呈正相关,当结构面倾角为30°,45°和60°时,衰减度分别为1.580,2.495和2.698;当结构面的充填材料为胶结、碎屑、泥质时,质点峰值振速的衰减度分别为2.303,2.458和2.598,与充填材料的强度呈负相关;3种因素的影响度由大到小依次为结构面厚度、倾角、充填材料强度。 展开更多

关键词 结构面 爆炸冲击 质点峰值振速 影响度

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秩和比法耦合数值模拟优化采场结构参数研究 被引量：9

11

作者 周科平 王星星 高峰 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-4,共4页

为了得到合理的采场结构参数,在地应力测量的基础上,利用FLAC3D对内蒙古获各琦铜矿CuⅠ矿体采用的上向水平分层充填采矿法采场在不同结构参数下的稳定性进行了研究,并分析了矿房围岩的应力与位移在不同结构参数(如矿柱宽、矿房宽、控顶... 为了得到合理的采场结构参数,在地应力测量的基础上,利用FLAC3D对内蒙古获各琦铜矿CuⅠ矿体采用的上向水平分层充填采矿法采场在不同结构参数下的稳定性进行了研究,并分析了矿房围岩的应力与位移在不同结构参数(如矿柱宽、矿房宽、控顶高度)下的变化情况。结果显示:开挖矿房两帮出现最大位移和最大拉应力,顶板出现最大压应力。从安全角度出发,采用秩和比法对正交设计的9种方案模拟结果进行优选,从经济角度分析,得出获各琦铜矿采场最佳尺寸组合为矿柱宽10 m,矿房跨度10m,控顶高度7 m。 展开更多

关键词 采场结构参数 采矿方法 上向水平分层充填 地应力 数值模拟 秩和比法

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露天转地下开采边坡稳定性概率分析 被引量：7

12

作者 胡建华 张行成 +1 位作者 甯瑜琳 周科平 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1-3,6,共4页

结合室内岩石力学实验,对岩石内聚力、内摩擦角等力学参数进行了统计分析,针对矿山工程现状进行了参数折减,实现了在采空区影响下的边坡稳定性分析。研究结果表明:选取截面边坡平均安全系数为0.75,失稳概率达到99.7%;边坡的失稳概率随... 结合室内岩石力学实验,对岩石内聚力、内摩擦角等力学参数进行了统计分析,针对矿山工程现状进行了参数折减,实现了在采空区影响下的边坡稳定性分析。研究结果表明:选取截面边坡平均安全系数为0.75,失稳概率达到99.7%;边坡的失稳概率随着随机参数c、φ均值、变异系数的增大而减小,其中风化围岩带的内摩擦角φ变化对失稳概率的影响较为明显,在进行边坡稳定性分析时应考虑风化围岩带内聚力和内摩擦角力学参数的随机变化,以便更科学合理的进行安全评价。 展开更多

关键词 边坡 稳定性分析 失稳概率 采空区

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群空区危险度的结构尺寸效应灰关联神经网络模型 被引量：4

13

作者 胡建华 甯瑜琳 +2 位作者 张行成 杜相会 邓红卫 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3982-3988,共7页

在力学分析的基础上，耦合灰关联分析及神经网络方法，建立空区危险度的结构尺寸效应灰关联神经网络模型，实现基于空区结构尺寸参数的五级空区危险度评价，分析空区危险度与结构尺寸参数间的影响程度及响应关系。研究结果表明：建立的... 在力学分析的基础上，耦合灰关联分析及神经网络方法，建立空区危险度的结构尺寸效应灰关联神经网络模型，实现基于空区结构尺寸参数的五级空区危险度评价，分析空区危险度与结构尺寸参数间的影响程度及响应关系。研究结果表明：建立的基于空区结构尺寸的危险度灰关联神经网络预测模型，能够实现群空区下的危险度的精确预测，其预测误差范围为0．08230A-6．7483％，平均误差为3．0546％；空区危险度的影响因素中，矿柱宽度对空区危险度的影响最大，埋深对危险度的影响最小；在其他影响因素不变的情况下，空区的危险度与暴露面积、埋深呈正相关性，与矿柱宽度呈负相关性，而与高宽比的关系式随着高宽比增大先增大后减小并最终趋于定值。 展开更多

关键词 采空区 危险度 灰色关联度 神经网络 结构尺寸效应

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基于RFPA^(2D)的顶板诱导崩落时变效应数值模拟 被引量：6

14

作者 胡建华 周科平 +1 位作者 古德生 苏家红 《中国矿业》 北大核心 2007年第10期86-88,共3页

以铜坑矿92#矿体T112-T115顶板诱导崩落试验矿段为研究对象,通过RFPA计算分析了顶板诱导崩落过程的时变效应,发现在顶板可稳最大的暴露空区面积为4500m2;在第四矿段回采后,顶板围岩极大的弱化和冒落,影响顶板高度达到48m。为了保证生产... 以铜坑矿92#矿体T112-T115顶板诱导崩落试验矿段为研究对象,通过RFPA计算分析了顶板诱导崩落过程的时变效应,发现在顶板可稳最大的暴露空区面积为4500m2;在第四矿段回采后,顶板围岩极大的弱化和冒落,影响顶板高度达到48m。为了保证生产安全条件,人工诱导崩落顶板必须在回采第四步矿段后进行,其人工诱导顶板的安全高度为50m。结果表明,在一定的连续回采采空区的空间条件下,运用局部人工干扰诱导顶板围岩致裂,可以有效形成顶板诱导失稳崩落。 展开更多

关键词 顶板诱导崩落 RFPA 时变效应 采空区

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巷道压顶光面爆破裂隙扩展模拟及参数优化 被引量：6

15

作者 胡建华 杨春 +2 位作者 周炳任 周科平 张绍国 《黄金科学技术》 CSCD 2017年第2期45-53,共9页

为了优化爆破孔网参数,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立光面爆破的炮孔爆破数值仿真模型,以压顶光面爆破孔网参数变量控制模拟爆破裂纹扩展。研究结果表明:巷道压顶光面爆破孔网中设置诱导控制孔,能够有效诱导爆生裂纹的定向扩... 为了优化爆破孔网参数,采用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立光面爆破的炮孔爆破数值仿真模型,以压顶光面爆破孔网参数变量控制模拟爆破裂纹扩展。研究结果表明:巷道压顶光面爆破孔网中设置诱导控制孔,能够有效诱导爆生裂纹的定向扩展,有利于提高光面爆破的巷道壁光滑平整度;在压顶光面爆破中,诱导控制孔的应力时程曲线拉应力表现突出,有利于诱导裂隙的扩展演化,单元受压时诱导控制孔表现为卸压应力状态;以裂隙的演化扩展曲线为评价指标,在孔网参数中添加诱导控制孔,周边孔间距取900 mm时裂隙形成的巷道壁光滑整齐,可提高光面爆破在此类地质条件下的适应性;当光爆层的爆破孔网参数采用间隔布置诱导控制孔时,工程中爆破孔间距以900 mm左右为宜。 展开更多

关键词 光面爆破 仿真模拟 诱导控制孔 径向裂纹 破碎区

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结块矿石诱导跌落冲击崩解因素的正交试验 被引量：2

16

作者 胡建华 薛小蒙 +2 位作者 雷涛 周科平 罗先伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期5032-5037,共6页

含硫破碎矿石堆积易产生二次结块,利用诱导崩落实现结块矿石跌落冲击破碎的自然崩解是一种新的处理结块矿石的方法。在分析结块矿石跌落冲击崩解效果的影响因素的基础上,基于ANSYS-LSDYNA数值仿真试验方法,以崩解率为指标,构建结块矿石... 含硫破碎矿石堆积易产生二次结块,利用诱导崩落实现结块矿石跌落冲击破碎的自然崩解是一种新的处理结块矿石的方法。在分析结块矿石跌落冲击崩解效果的影响因素的基础上,基于ANSYS-LSDYNA数值仿真试验方法,以崩解率为指标,构建结块矿石跌落破碎正交试验设计表L25(56),运用直观分析方法确定各因素的极差,绘制崩解率与因素之间的趋势图获得各因素对崩解率影响的重要性及变化规律,分析矿石诱导跌落冲击破碎的崩解效果。研究结果表明:运用正交试验方法,通过较少的试验次数,可获取诱导跌落冲击崩解的因素响应规律;在诱导跌落冲击破碎崩解中,各因素变化与崩解率之间存在一种非线性关系,跌落角度的影响最显著,其显著度(从强到弱)排序为跌落角度(B)、胶结软弱面的抗拉强度(C)、跌落高度(A)、胶结软弱面的抗压强度(D);提出在工程实践中的诱导跌落崩解的影响因素控制措施,为矿山的诱导破碎结块矿石提供了依据与技术指导。 展开更多

关键词 结块矿石 正交试验 崩解率 冲击破碎

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露天矿高陡边坡落石防护墙设计研究 被引量：5

17

作者 张新光 朱和玲 +1 位作者 麦尚德 赵兴 《安全与环境工程》 CAS 2009年第2期86-89,共4页

将落石灾害防治研究引入到露天矿高陡边坡,结合河南省洛钼集团矿山公司某边坡落石问题进行模拟研究:首先采用动力学方法分析了落石运动轨迹的影响因素和运动方程,指明了落石防护设计的依据;然后采用数值模拟方法选取50块落石进行随机测... 将落石灾害防治研究引入到露天矿高陡边坡,结合河南省洛钼集团矿山公司某边坡落石问题进行模拟研究:首先采用动力学方法分析了落石运动轨迹的影响因素和运动方程,指明了落石防护设计的依据;然后采用数值模拟方法选取50块落石进行随机测试,重点考察落石的落点分布范围、弹跳高度和总动能等要素,以此为基础并结合边坡实际条件,设计了三道防护墙拦截落石的方案;最后确定了各道防护墙的位置、高度以及最小抗冲击强度。研究结果表明,该方案对落石的拦截率达到100%,对露天矿高陡边坡落石灾害的有效防治具有重要意义。 展开更多

关键词 露天矿 落石 轨迹 数值模拟 防护墙

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多年冻土路堤水平排水板的作用机理与试验研究 被引量：2

18

作者 胡建华 汪稔 +1 位作者 胡明鉴 周科平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1451-1456,共6页

为了解决青藏高原的冻土浅层雨季雨水下渗和蒸发所产生的冻土冻胀与融沉问题,在青藏高原开展水平排水板结构性路基和普通通风路基的原位模型对比试验,并从理论上探讨水平排水板在多年冻土路基中浅层重力排水和结构加劲的作用机理,确定... 为了解决青藏高原的冻土浅层雨季雨水下渗和蒸发所产生的冻土冻胀与融沉问题,在青藏高原开展水平排水板结构性路基和普通通风路基的原位模型对比试验,并从理论上探讨水平排水板在多年冻土路基中浅层重力排水和结构加劲的作用机理,确定水平排水板的铺设参数;运用光纤监测技术对水平排水板在多年冻土路基中的变形进行监测,对比分析水平排水板铺设与否这2种条件下冻土路基变形监测结果。研究结果表明:铺设水平排水板缩短了冻胀变形的冻结期,延长了相对稳定的稳定冻结阶段,减小了冻胀变形范围和冻胀变形;在铺设水平排水板的路基段,最大融沉变形为3.7mm,累计最大冻胀变形为5.7mm,而在未铺设水平排水板的试验路基段,最大融沉变形为3.1mm,累计最大冻胀变形为9.2mm。水平排水板在冻土路基工程中,可以有效控制雨水量在路堤下的下渗,减小雨水下渗量所带来的多年冻土路基的冻胀变形。 展开更多

关键词 多年冻土 水平排水板 光纤监测 变形

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复杂空区群对周边地质体环境影响研究 被引量：2

19

作者 周科平 邓环宇 杨念哥 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期1-4,7,共5页

为了研究某矿山井下复杂空区群对周边地质体环境的影响,根据现场空区实测数据,采用多款工程应用软件相结合的方式,精确建立了计算区域的数值计算网格模型,并对计算结果进行了研究分析。结果表明:区域内地表存在两个不同幅值的沉降中心,... 为了研究某矿山井下复杂空区群对周边地质体环境的影响,根据现场空区实测数据,采用多款工程应用软件相结合的方式,精确建立了计算区域的数值计算网格模型,并对计算结果进行了研究分析。结果表明:区域内地表存在两个不同幅值的沉降中心,但空区对地表环境影响不明显。空区的形成扰动了地质体内部环境,造成空区周边围岩局部区域位移增加以及应力集中,但应力峰值远小于围岩的极限强度。空区间存在复杂的相互作用关系,在现有地应力及空区赋存条件下,下部中段空区对上部中段空区周边围岩应力分布影响很小,但对位移的分布有显著影响。 展开更多

关键词 空区群 精确建模 地质体环境 数值模拟 围岩应力

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复杂空区群条件下碎裂残矿资源回收技术研究 被引量：5

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作者 周科平 雷涛 《有色金属科学与工程》 CAS 2012年第3期1-5,共5页

由于受到空区群的影响,残矿资源的安全高效回收面临着开采难度大和安全性差的困难.针对朝不楞铁锌多金属矿山的工程实际,运用复杂空区群的现场精密探测和模型重构技术,建立了与实际情况一致的矿体和空区群复合的三维模型,采用3Dmine、Mi... 由于受到空区群的影响,残矿资源的安全高效回收面临着开采难度大和安全性差的困难.针对朝不楞铁锌多金属矿山的工程实际,运用复杂空区群的现场精密探测和模型重构技术,建立了与实际情况一致的矿体和空区群复合的三维模型,采用3Dmine、Midas/GTS和Flac3D的耦合技术得到了精细的三维数值模型.数值计算结果表明,目前空区群总体稳定,但在拉应力区域有可能发生冒落灾害,同时矿山一号竖井也受到地表沉降的威胁.根据获得的数值计算结果,在对空区群的稳定性和力学特征进行分析的基础上,对该矿山的开拓运输系统进行了改造,提出了其残矿资源回收方案,有效保障了矿山残矿资源的安全回收,为今后类似问题提供了一种可行的思路. 展开更多

关键词 空区群 残矿资源 回采方案 精细三维模型

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