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川西松潘上窑沟古滑坡复活特征及危险性预测研究

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岩土工程学报 2018年第9期40卷 1659-1667页

作者：吴瑞安张永双郭长宝杨志华任三绍陈鹏中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 四川省阿坝州松潘县国土局四川阿坝624000

随着近年来人类活动加剧和极端天气的频繁出现,古滑坡复活问题日益突出,严重威胁着工程设施和城镇安全。以青藏高原东缘松潘县上窑沟古滑坡为例,在剖析古滑坡复活特征的基础上,分析了不同重现期降雨条件下滑坡的破坏范围和失稳概率,并采... 详细信息

随着近年来人类活动加剧和极端天气的频繁出现,古滑坡复活问题日益突出,严重威胁着工程设施和城镇安全。以青藏高原东缘松潘县上窑沟古滑坡为例,在剖析古滑坡复活特征的基础上,分析了不同重现期降雨条件下滑坡的破坏范围和失稳概率,并采用DAN^（3D）软件模拟研究了滑坡运动过程和堆积范围,开展了古滑坡复活的危险性预测评价。结果表明：（1）受坡脚浸润侵蚀和强降雨的影响,上窑沟古滑坡前缘局部H1已经复活,呈现出多级序、多期次活动的特点,目前地表宏观变形迹象清晰,存在进一步失稳可能;（2）H1在20 a一遇的10 d连阴雨条件下处于不稳定状态,失稳概率达99.12%,而后部的H2在100 a一遇10 d连阴雨条件下处于不稳定状态,失稳概率达96.36%,可能和前部H1发生连续失稳下滑;（3）仅前缘局部H1失稳时,滑体最远运移距离约350 m,堆积体前缘不会抵达居民区;（4）当后部H2和前部H1连续失稳时,滑体最远运移距离达550 m,沟口居民区的排导槽首端至国道G213间半径约150 m的扇形区遭受滑坡–碎屑流的危险性大。

关键词：古滑坡危险性预测复活特征失稳概率青藏高原东缘

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煤矿火灾诱发瓦斯爆炸危险性预测

煤炭学报 2020年第12期45卷 4104-4110页

作者：汪腾蛟周西华白刚李诚玉杨小彬辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 新疆工程学院安全科学与工程学院新疆乌鲁木齐830091 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

针对高瓦斯易自燃煤层火区封闭与启封过程中常发生的瓦斯爆炸问题,采用20 L爆炸装置,在实验研究环境温度为25~200℃和CO体积分数为1%~10%的条件下进行瓦斯爆炸极限测定,发现CO体积分数升高,瓦斯爆炸上限、下限均下降,温度升高,爆炸上限... 详细信息

针对高瓦斯易自燃煤层火区封闭与启封过程中常发生的瓦斯爆炸问题,采用20 L爆炸装置,在实验研究环境温度为25~200℃和CO体积分数为1%~10%的条件下进行瓦斯爆炸极限测定,发现CO体积分数升高,瓦斯爆炸上限、下限均下降,温度升高,爆炸上限升高、下限下降;温度与CO气体耦合作用下,瓦斯爆炸上限升高、下限下降,瓦斯爆炸危险性增加,爆炸上限、下限与温度和CO气体体积分数呈二次多项式变化趋势。初始温度和CO气体对爆炸极限的耦合影响比单一因素影响大,其对爆炸上限的影响更为显著。在此基础上,基于变化瓦斯爆炸三角形与曲线拟合理论,研究了火区封闭过程中次生瓦斯爆炸危险性演化过程,根据曲线相交原则反演求出CH4体积分数与O2体积分数,结合CH4体积分数与O2体积分数随时间变化关系,求出可能发生瓦斯爆炸时间t。若可能爆炸点M(XM(CH4),YM(O2))点的O2体积分数小于临界点E的O2体积分数,即YM(O2)YE(O2),O2充足,发生瓦斯爆炸时间依据CH4体积分数变化的爆炸时间t(CH4)确定,并分析了瓦斯易爆点监测位置及变化趋势。以水平巷道煤巷底板火灾事故为例,在前期建立50 m×4 m×3 m(长×宽×高)的长方体巷道数值模型基础上,应用瓦斯、O2拟合曲线与变化爆炸三角形理论对火区封闭过程中瓦斯爆炸时间进行估算,得到了瓦斯爆炸发生时间,为现场应急抢险救援提供借鉴。

关键词：瓦斯爆炸危险性预测火区封闭过程气体运移规律爆炸时间

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古构造应力场数值模拟及危险性预测研究

岩土力学 2009年第7期30卷 2141-2146页

作者：周春梅章泽军徐大杰王生维李先福武汉工程大学环境与城市建设学院武汉430073 中国地质大学地球科学学院武汉430074 中国地质大学资源学院武汉430074

在精确确定构造序列与构造格架的基础上,探索出一套从建立构造模型、确定边界条件、选取岩体力学参数与危险性判断准则、计算古构造应力值、预测危险区与安全岛的基本思路与方法。采用有限元法,建立了矿区平面应力与三维构造模型,从加... 详细信息

在精确确定构造序列与构造格架的基础上,探索出一套从建立构造模型、确定边界条件、选取岩体力学参数与危险性判断准则、计算古构造应力值、预测危险区与安全岛的基本思路与方法。采用有限元法,建立了矿区平面应力与三维构造模型,从加载方式和加载大小两方面模拟历史时期作用于成庄煤矿上的古构造应力。根据地表岩体和深部煤层中的节理,计算其内摩擦角和岩体抵抗变形破坏的能力,获得了古构造应力作用下地表表层、3#煤层的临界区、危险区与安全区。结合研究区节理、断层、褶皱、陷落柱等构造形迹特征,对危险性分区进行综合预测。预测结果揭示,山西晋城成庄煤矿区存在先南北向、后东西向的两期大的古构造运动,即先东西向加载60MPa,再南北向加载110～180MPa,可能的危险区分东、西两带,该结论对煤层岩体应力集中带和瓦斯突出区的预测具有重要的意义。

关键词：古构造应力构造模拟危险性预测节理岩体力学

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地震后降雨激发区域地质灾害危险性预测

四川大学学报（工程科学版） 2010年第S1期42卷 38-42页

作者：杨宗佶乔建平田宏岭黄栋王萌中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

针对"5.12"汶川地震之后,斜坡结构受地震动松动破坏,在降雨或外届轻微的扰动下发生崩滑流等地质灾害的预测方法可靠性不高的问题,提出了一套基于概率模型的降雨激发区域地质灾害概率预警的方法。根据地震灾区本身的气象水文和地质环境特... 详细信息

针对"5.12"汶川地震之后,斜坡结构受地震动松动破坏,在降雨或外届轻微的扰动下发生崩滑流等地质灾害的预测方法可靠性不高的问题,提出了一套基于概率模型的降雨激发区域地质灾害概率预警的方法。根据地震灾区本身的气象水文和地质环境特点,建立了降雨诱发灾害的概率模型和预警指标体系,以降雨概率和降雨量为基础,以研究区成都市地震灾区为例进行地质灾害预警模拟和结果检验,预警结果表明:需对彭州市中北部地区和都江堰市中部地区发出红色预警和橙色预警,这与研究区降雨触发地质灾害的实际情况相符。该方法提高了区域降雨型地质灾害的时间与空间预警的准确性,可为地震灾区震后的防灾减灾和灾害预警提供科学依据。

关键词：地质灾害降雨激发概率模型危险性预测成都市

甘肃省白龙江流域典型高位堆积层滑坡成因机制研究及其危险性预测

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岩石力学与工程学报 2023年第4期42卷 1003-1018页

作者：王高峰李浩田运涛陈宗良徐友宁高幼龙叶振南李瑞冬谢兴隆中国地质科学院北京100084 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051 自然资源部三峡库区地质灾害监测预警野外科学观测研究站重庆404100 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710061 甘肃省地质环境监测院甘肃兰州730050

以甘肃省白龙江流域武都区泻流坡滑坡为例,在现场勘查测绘、多期遥感数据分析、地表位移监测、室内试验测试及数值模拟分析的基础上,对滑坡的发育特征、活动特性、形成演化过程进行深入探讨,并对泻流坡滑坡滑源区潜在不稳定块体危险性... 详细信息

以甘肃省白龙江流域武都区泻流坡滑坡为例,在现场勘查测绘、多期遥感数据分析、地表位移监测、室内试验测试及数值模拟分析的基础上,对滑坡的发育特征、活动特性、形成演化过程进行深入探讨,并对泻流坡滑坡滑源区潜在不稳定块体危险性预测进行科学评价。结果表明:(1)泻流坡滑坡为多因素耦合作用形成的大型高位堆积层滑坡,体积达188.35×104m3,可分为上部潜在滑源区、中部狭窄流通区、下部停淤堆积区3个区段,整体具有多期次、多层级、逐级后退式演化特征,各滑体滑动表现为蠕滑拉裂–推移式变形特点;(2)泻流坡滑坡的形成演化以活跃新构造运动为主导,易滑的孕灾地层为基础,差异性不协调地貌为条件,而降雨持续劣化、历史强震震裂效应及断裂蠕滑效应是滑坡失稳的主要诱发因素;(3)稳定性计算结果表明,目前滑坡整体处于基本稳定~欠稳定状态,在多个部位仍存在不同程度变形破坏,利用River-Flow2D软件对上部潜在滑源区在极端降雨条件下启动和运动过程模拟结果显示,模拟最大滑动距离810 m,最大速度可达33.5 m/s,最大堆积厚度为26.7 m,总堆积方量约121×104m3,可形成局部堵江灾害链。研究成果可为此类流域性高位滑坡灾害防灾减灾提供科学依据。

关键词：边坡工程泻流坡滑坡高位堆积层滑坡成因机制危险性预测白龙江流域

基于逻辑回归法的西藏地区冰湖溃决危险性预测模型

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自然灾害学报 2014年第5期23卷 177-184页

作者：乐茂华唐川张丹丹马国超成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059

以西藏地区的冰湖为研究对象,基于冰湖的野外调查、遥感影像与历史文献资料,选取32个冰湖作为样本进行了危险性分析。根据研究对象的区域特性,选取冰湖坝顶宽度、湖水位距坝顶高度与湖坝高度之比、冰舌前端距冰湖距离、冰舌段坡度、冰... 详细信息

以西藏地区的冰湖为研究对象,基于冰湖的野外调查、遥感影像与历史文献资料,选取32个冰湖作为样本进行了危险性分析。根据研究对象的区域特性,选取冰湖坝顶宽度、湖水位距坝顶高度与湖坝高度之比、冰舌前端距冰湖距离、冰舌段坡度、冰湖面积和补给冰川面积6个预测指标作为变量,通过对样本进行逻辑回归分析,提出了西藏地区冰湖溃决的危险性概率预测模型。基于分类阈值为50%的逻辑回归模型交叉验证结果表明,模型对已溃决冰湖样本预测的准确率为82%,对未溃决冰湖样本预测的准确率为95%,对所有冰湖样本预测的准确率为91%。按冰湖溃决的概率范围,将冰湖溃决的危险性划分为4个等级,概率值0.80的为极高等级。

关键词：西藏地区冰湖溃决危险性预测逻辑回归模型

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基于神经网络的冲击地压危险性预测预报

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2003年第5期22卷 624-627页

作者：曾勇吴财芳中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221008

文章分析了影响冲击地压危险性的主要因素,首次利用神经网络模型模拟各个因素之间的复杂的非线性关系,消除了传统预测方法中的人为确定冲击危险指标的影响。检验结果表明:模型可靠,预测精度高。为冲击地压与人工智能等高新技术的进一步... 详细信息

文章分析了影响冲击地压危险性的主要因素,首次利用神经网络模型模拟各个因素之间的复杂的非线性关系,消除了传统预测方法中的人为确定冲击危险指标的影响。检验结果表明:模型可靠,预测精度高。为冲击地压与人工智能等高新技术的进一步结合奠定了基础,进一步拓宽了神经网络技术的研究领域。

关键词：冲击地压危险性预测神经网络模型预测方法冲击危险指标人工智能

基于Elman神经网络的地面沉降危险性预测

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自然灾害学报 2022年第4期31卷 201-209页

作者：黄虎城袁颖任涛张天亮山西省地质调查院有限公司山西太原030001 河北地质大学城市地质与工程学院河北石家庄050031 河北省地下人工环境智慧开发与管控技术创新中心河北石家庄050031 京津冀城市群地下空间智能探测与装备重点实验室河北石家庄050031

地面沉降是一种地壳表层土体在自然或人类工程活动影响下被压缩,导致地表标高区域性降低的环境地质现象。常规数学模型难以对地面沉降的危险性做出准确预测。为分析山西转型综改示范区潇河现代产业区的沉降发展趋势,开展了沉降量预测和... 详细信息

地面沉降是一种地壳表层土体在自然或人类工程活动影响下被压缩,导致地表标高区域性降低的环境地质现象。常规数学模型难以对地面沉降的危险性做出准确预测。为分析山西转型综改示范区潇河现代产业区的沉降发展趋势,开展了沉降量预测和危险性划分的工作。基于研究区2016年7月-2018年12月的InSAR地表沉降监测数据构造训练样本,建立Elman模型,预测了2019年2月~3月共3次的沉降量,并与实际值进行对比分析;同时根据建立好的模型预测2020年的年平均沉降量,并进行危险性划分工作。结果表明:Elman模型的沉降量预测值与实际值基本吻合,预测精度较高,划分结果偏安全,能够为研究区地面沉降的防治工作起到一定的辅助预警作用。

关键词：地面沉降危险性预测 Elman神经网络潇河现代产业区

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基于集成学习方法的冲击地压危险性预测研究

矿业安全与环保 2023年第1期50卷 54-59页

作者：吴丙梅薛生杨超宇安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭安全开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学经济与管理学院安徽淮南232001

为了进一步提高冲击地压危险性预测的准确性,利用集成学习方法对冲击地压发生的主要因素指标进行了分析,分别采用集成学习方法中7种分类预测模型对冲击地压危险性进行了预测,实验结果表明,7种模型均具有一定的可靠性,将模型的准确度和... 详细信息

为了进一步提高冲击地压危险性预测的准确性,利用集成学习方法对冲击地压发生的主要因素指标进行了分析,分别采用集成学习方法中7种分类预测模型对冲击地压危险性进行了预测,实验结果表明,7种模型均具有一定的可靠性,将模型的准确度和海明损失作为评价指标,得出XGBoost算法具有较高的预测性能,可以相对有效地对冲击地压的危险性进行预测。最后,利用SHAP值对XGBoost模型进一步解释,冲击地压危险性受弹性能指数的影响最大。

关键词：冲击地压危险性预测集成学习海明损失 SHAP值 XGBoost

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