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复合采动对边坡岩体变形与稳定性影响的研究

岩石力学与工程学报 1999年第2期18卷 239-239页

作者：孙世国北京科技大学资源工程学院

在各类矿产资源的开采过程中，有许多矿区属于地下与露天复合开采情况。依据采区的空间对应关系，两种采动影响域中的一部分相互重叠，致使其采动效应相互作用和相互叠加，从而组成一个复合动态系统。然而，过去在处理此类问题时近似地... 详细信息

在各类矿产资源的开采过程中，有许多矿区属于地下与露天复合开采情况。依据采区的空间对应关系，两种采动影响域中的一部分相互重叠，致使其采动效应相互作用和相互叠加，从而组成一个复合动态系统。然而，过去在处理此类问题时近似地应用单一露天采动影响下的分析方法，结果与实际情况存在一定差异。为此本论文在理论与实例分析的基础上，研究地下与露天复合采动体系中两者不同开采时序组合条件下边坡岩体的变形机理与破坏机制，并在此基础上推导出复合影响下边坡岩体稳定性的评价理论和地面变形预测理论。主要研究内容如下：（１）先地下开采后露天开采边坡岩体滑移特点的研究。在地下采动影响域内，露天矿继续开采将产生三方面的效应：其一是边坡岩体本身的应力变化量增大；其二是地下采区上覆平衡体的滑移力增大，并作用在边坡体上，加大了边坡岩体的变形与破坏程度；其三是地下采区中上山方向岩体的抗载荷能力下降，从而形成“两增一减”的效应，这将加速边坡体的破坏过程，并严重地影响边坡稳定性。（２）先露天开采后地下开采边坡岩体滑移特点的研究。地下开采对边坡岩体将产生三方面的作用：其一是在地下采动影响域内，边坡岩体整体强度降低；其二是由于上覆岩体移动与变形结果，使原有岩层分?

关键词：边坡岩体变形稳定性复合采动矿山

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高边坡变形光纤监测应用现状及发展趋势分析

现代矿业 2023年第3期39卷 10-13页

作者：孙世国于磊北方工业大学土木工程学院

通过回顾边坡变形与光纤监测技术的结合过程,以及现有光纤监测技术在岩土工程中的应用、分类以及优缺点,突出光纤监测技术在边坡监测领域中的先进性和重要性。通过案例分析法、比较分析法和文献分析法系统阐述了现有光纤监测技术存在的... 详细信息

通过回顾边坡变形与光纤监测技术的结合过程,以及现有光纤监测技术在岩土工程中的应用、分类以及优缺点,突出光纤监测技术在边坡监测领域中的先进性和重要性。通过案例分析法、比较分析法和文献分析法系统阐述了现有光纤监测技术存在的问题。通过在环境、边坡稳定性和岩体变形方面进行分析,结合物联网与大数据,对光纤监测技术未来的发展方向进行合理的分析和展望。结果表明,光纤传感技术能够满足在不同条件下对边坡全寿命周期监测的基本要求,与现有的传统技术相比,光纤监测技术的灵敏度高、监测范围大以及连续性强,具有较好的应用前景。

关键词：高边坡边坡变形光纤监测数据融合

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冲击地压组合预测方法最佳维数确定的研究

矿业研究与开发 2019年第2期39卷 38-41页

作者：孙世国马银阁张英海北方工业大学土木工程学院北京100144

地下工程冲击地压具有突发性和破坏性,预测不准势必会造成不必要的防护浪费或直接造成灾难。为了准确预测冲击地压灾变,消除不同预测模型之间的差异,以杏山矿为研究对象,基于实际监测资料结果应用组合预测方法通过不同维数预测分析,最... 详细信息

地下工程冲击地压具有突发性和破坏性,预测不准势必会造成不必要的防护浪费或直接造成灾难。为了准确预测冲击地压灾变,消除不同预测模型之间的差异,以杏山矿为研究对象,基于实际监测资料结果应用组合预测方法通过不同维数预测分析,最终确定合理的维数,由此可以提高预测结果可靠性,为工程安全预测提供保障。实践应用结果表明:采用组合预测方法后,3个测点的预测精度分别达到93.75%,91.66%和94.51%,其整体精度明显优于依据4维GM(1,1)模型和8维ARMA模型预测的结果。

关键词：最佳维数预测模型冲击地压预测精度

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多次重复开采对围岩稳定及地表变形的影响

矿业研究与开发 2019年第6期39卷 32-35页

作者：孙世国夏景超宣文研北方工业大学海绵城市与地下空间研究院北京100144 北方工业大学土木工程学院北京100144

以马城铁矿为工程背景,采用PHASE 2D有限元软件建立数值模型,研究多次重复开采影响下的覆岩移动规律及地表破坏范围。研究结果表明:开挖初期,矿体周围围岩最先进入屈服状态。开挖结束后,矿体左上方地表处呈现倒立的三角形塑性区且浅部... 详细信息

以马城铁矿为工程背景,采用PHASE 2D有限元软件建立数值模型,研究多次重复开采影响下的覆岩移动规律及地表破坏范围。研究结果表明:开挖初期,矿体周围围岩最先进入屈服状态。开挖结束后,矿体左上方地表处呈现倒立的三角形塑性区且浅部矿体上方的位移破坏范围直通地表;矿体开挖后在地面形成一个盆地。随着开挖厚度的增大,地表下沉量也逐渐增大。由于矿体具有一定的倾角,且上、下采区同时开采,因此地表下沉曲线并不对称。

关键词：重复采动塑性区地表下沉覆岩移动数值模拟

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边坡稳定性评价方法及其发展趋势

中国矿山工程 2007年第6期36卷 41-44页

作者：冯少杰孙世国北方工业大学建筑工程学院北京100041

针对目前边坡工程安全的研究方法及其评价理论,对边坡工程中的定性、定量分析方法及非确定性方法进行了简述,并分析了边坡稳定性研究的发展趋势。

关键词：边坡工程稳定性分析趋势

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抚顺西露天矿地下开采诱发地表移动变形规律

煤矿安全 2019年第3期50卷 222-225页

作者：孙世国马银阁曾志翔北方工业大学土木工程学院北京100144

为研究抚顺西露天矿地下充填开采诱发的地表移动变形规律,采用有限元方法开展数值模拟研究,分析不同采区开挖充填后对地表移动变形规律的影响,得出开采后地表沉降与水平位移值,并计算相应变形值,预测出移动角及地表移动变形影响范围。... 详细信息

为研究抚顺西露天矿地下充填开采诱发的地表移动变形规律,采用有限元方法开展数值模拟研究,分析不同采区开挖充填后对地表移动变形规律的影响,得出开采后地表沉降与水平位移值,并计算相应变形值,预测出移动角及地表移动变形影响范围。结果表明:随着采区的不断开采,地表沉降、水平位移以及倾斜变形、曲率、水平变形均不断增大,开采影响范围也逐渐增大,境界线最终确定在N1400左右,即在露天坑内,周围建筑物不会受到影响。

关键词：地表移动变形充填开采地表沉降变形值防护措施露天矿

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边坡稳定性的GIS评价方法

金属矿山 2016年第5期45卷 42-47页

作者：孙世国苏振华张英海北方工业大学土木工程学院北京100144

对矿区山体边坡进行稳定性评价,可以实现边坡失稳的空间预测,以避免生命财产损失。选取影响边坡稳定的12个因素(地层岩性、地质构造、风化蚀变、坡度、坡向、地形曲率、水文地质条件、地表径流、现有大型工程、道路工程、植被覆盖、温... 详细信息

对矿区山体边坡进行稳定性评价,可以实现边坡失稳的空间预测,以避免生命财产损失。选取影响边坡稳定的12个因素(地层岩性、地质构造、风化蚀变、坡度、坡向、地形曲率、水文地质条件、地表径流、现有大型工程、道路工程、植被覆盖、温差),通过改进的模糊层次分析法,计算各因素的"模糊下限"、"最可能值"、"模糊上限"3类权重;基于ArcGis建立某矿地理数据库,结合地质勘探资料,综合利用ArcGis的空间分析模块,对各因素栅格图层进行加权叠加,对研究区域进行整体稳定性评价;通过模糊权重的调整,实现对不同边坡失稳类型(地震型失稳、强降雨型失稳)的稳定性评价。结果表明,研究区域内东南和西北角较稳定,不稳定区域集中在矿区以及地质条件不良地带,应结合暴雨以及地震预报预防不同失稳类型滑坡,同时合理进行开采设计。该方法为边坡稳定性评价提供了新的思路。

关键词：模糊层次分析法边坡失稳 ArcGis 稳定性评价

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露天转地下无保护煤柱开采边坡变形属性

煤矿安全 2014年第12期45卷 76-78页

作者：孙世国易亚楠赵雪芳北方工业大学土木工程学院北京100041

以内蒙某矿区特殊工程实例为背景,针对煤层赋存浅、地表堆放有排土场等特殊情况,采用露天转地下无保护煤柱方案进行开采。以生产效益、避免生产中灾害的发生为原则,应用数值模拟方法对相关开采方案进行了系统的模拟分析与优化设计,最终... 详细信息

以内蒙某矿区特殊工程实例为背景,针对煤层赋存浅、地表堆放有排土场等特殊情况,采用露天转地下无保护煤柱方案进行开采。以生产效益、避免生产中灾害的发生为原则,应用数值模拟方法对相关开采方案进行了系统的模拟分析与优化设计,最终得出从里向外的开采推进方案可以减小露天边坡的滑塌破坏,确保工作面的正常推进和安全生产。

关键词：无保护煤柱露天转地下边坡稳定变形属性

基于剩余推力法和优化原理的边坡三维稳定分析

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北京科技大学学报 2007年第12期29卷 1182-1185页

作者：谭亮孙世国冉启发刘玉福北方工业大学建筑工程学院北京100041 云南省小龙潭矿务局开远661601 北京市方正联工程咨询有限公司北京100081

为了探究一种尽可能符合实际破坏模式的边坡三维稳定分析方法,提出了一种新的分析变形的方法.利用剩余推力法和优化原理建立边坡临界滑动场,实现危险滑动面搜寻和边坡稳定性评价;通过反分析方法,实现在给定安全系数条件下边坡坡角优化设... 详细信息

为了探究一种尽可能符合实际破坏模式的边坡三维稳定分析方法,提出了一种新的分析变形的方法.利用剩余推力法和优化原理建立边坡临界滑动场,实现危险滑动面搜寻和边坡稳定性评价;通过反分析方法,实现在给定安全系数条件下边坡坡角优化设计.编制了相应的计算分析软件,结合实际矿山工程进行具体计算,其结果符合工程实际,并对工程提出了优化设计方案.

关键词：边坡稳定三维剩余推力法安全系数临界滑动面优化设计