露天矿山境界边坡概率稳定性分析.pdf
《露天矿山境界边坡概率稳定性分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《露天矿山境界边坡概率稳定性分析.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、陈雄(1985),男,工程师,410000 湖南省长沙市。露天矿山境界边坡概率稳定性分析陈雄邹新岳(中奇安环科技有限公司)摘要针对现有露天矿山境界边坡稳定性评价均为确定性评价,利用模糊集对对露天矿山境界边坡的稳定性进行概率性分析评价。统计境界边坡稳定性主要影响指标实测值,利用模糊隶属函数计算各指标对应境界边坡各级稳定性的隶属度,结合指标权重计算出境界边坡对应各级稳定性的综合联系度。采用置信度准则对境界边坡的稳定性等级进行判定并确定其对应的概率。案例分析中8个区段境界边坡中有4个区段判定为基本稳定,但其可靠概率一般不超过70%;有4个区段判定为不稳定,但可靠概率均超过90%。说明模糊集对分析对境
2、界边坡的稳定性概率分析结果是可靠的,可用来指导矿山边坡支护工作。关键词露天矿边坡稳定性模糊集对置信度DOI:10.3969/j.issn.1674-6082.2023.08.023Probabilistic Stability Analysis of Boundary Slope in Open-pit MinesCHEN XiongZOU Xinyue(Zhongqi Safety and Environmental Protection Technology Co.,Ltd.)AbstractIn view of the fact that the stability evaluation
3、 of the existing open-pit mine boundary slopeis deterministic evaluation,the fuzzy set pair is used to analyze and evaluate the stability of the open-pitmine boundary slope.The measured values of the main influencing indexes of the stability of the boundaryslope are counted,and the membership degree
4、 of each index corresponding to the stability of the boundaryslope is calculated by using the fuzzy membership function,and the comprehensive connection degree of thestability of the boundary slope corresponding to each level is calculated by combining the index weight.Theconfidence criterion is use
5、d to determine the stability grade of the boundary slope and determine its corresponding probability.In the case analysis,four of the eight sections of the boundary slope are judged to bebasically stable,but the reliability probability is generally not more than 70%.Four sections are judged to beuns
6、table,but the reliability probability is more than 90%.It shows that the fuzzy set pair analysis is reliablefor the stability probability analysis of the boundary slope,and can be used to guide the mine slope supportwork.Keywordsopen-pit mines,slope stability,fuzzy set pair,degree of confidence总第 65
7、2 期2023 年 8 月第 8 期现代矿业MODERN MININGSerial No.652August.2023露天矿山境界边坡失稳,可能会造成人员伤害和设备损失,还有可能增加场地清理费用或者压覆更多矿产资源,因此境界边坡稳定性直接关系到矿山安全,还会间接对露天矿山的经济效益和综合效益产生重要影响1-2。对境界边坡稳定性进行预判,对于矿山提前应对处理境界边坡安全隐患、保证矿山生产安全具有重要意义。目前,对于各类边坡稳定性的分析方法已经从经验判定的定性分析评价方法,发展到数学分析或数值模拟的定量评价方法。数学分析方法主要有模糊数学、灰色理论及层次分析等方法,数值模拟主要有极限平衡分析法、有
8、限元法及离散元法等。吴海真等3将极限平衡法加以改进,对边坡稳定性和滑移面进行了分析,得到的分析结果趋近于实际。周苏华等4将模糊数学和层次分析法结合,对采取了加固措施的边坡的稳定性进行了分析评价并采取二次加98现代矿业2023 年 8 月第 8 期总第 652 期固措施,有效保证了边坡加固效果。而实际上,由于影响因素的复杂性和环境变化的偶然性,露天矿山境界边坡失稳通常是概率性事件,因此确定性的分析方法考虑并不全面,也与实际情况不符。因此,为了提升露天矿山境界边坡稳定性分析结果的可靠性,采用一种非确定性分析方法对境界边坡稳定性及其概率进行分析。1分析方法及指标体系1.1模糊集对分析方法集对分析是以
9、集对及其联系度为基本概念,分析和研究现实系统中广泛存在着的确定性与不确定性及其转化规律的一种系统分析技术,它先对不确定系统中2个有关联的集合构造集对,从同、异、反3个方面来研究事物的确定性与不确定性之间的联系5。而模糊集对分析将集对分析的分级标准的确定边界模糊化,为境界边坡的稳定性赋予多重属性,并考虑各属性概率6-7。模糊集对分析很适合于露天矿山境界边坡稳定性分析这种影响指标数值可能具备多重属性的情况。同时,采用置信度准则对露天矿山境界边坡的稳定性进行了包容性分析,不仅得到了境界边坡的稳定性等级,并且得到了稳定性等级对应的概率。相对包括一般集对分析在内的稳定性分析判定方法,对境界边坡这种影响因
10、素复杂,失稳存在概率特征的问题考虑得更加全面、贴近实际,分析过程也更加科学合理。1.2指标体系构建影响露天矿山境界边坡稳定性的因素是多方面的,主要包括边坡形态、地质结构、水文地质及其他因素 4个方面,每个方面又包含若干具体的指标因素,如地形地貌包括边坡地形、边坡高度等;地质结构包括黏聚力、内摩擦角等。该指标体系细致全面,但是在指标数据统计收集时,费时且较为困难。为了对境界边坡影响指标数据进行方便快捷地收集,有必要对各指标进行甄选或合并,因此对指标体系进行简化:(1)边坡形态。地形地貌包括境界边坡的坡形、坡高、坡度(最终边坡角)及边坡岩层倾向。由于露天矿山境界边坡大多接近顺直坡,可忽略境界边坡坡
11、形对稳定性的影响。(2)岩土结构。地质结构包括岩土强度、岩体质量、节理裂隙发育程度及水文条件对地质结构的影响等方面,为降低稳定性分级的复杂性和难度,将岩土结构由综合了以上信息的岩体质量等级进行表征。(3)水文地质。主要是地表水及地下水对境界边坡稳定性的不利影响,地表水主要通过地表降水量对境界边坡冲刷,地下水对境界边坡的渗透来对边坡稳定性产生不利影响。(4)其他条件。其他因素如爆破开采、地震和人为活动(主要是基建生产活动,如重载汽车经过边坡)也会对境界边坡稳定性造成影响,但是爆破开采对边坡的影响可以通过工程措施有效化解,而地震具有偶发性,对边坡的破坏具有小概率和决定性特征。故边坡稳定性分析可不予
12、考虑。通过以上分析,最终构建得到的露天矿山境界边坡稳定性分析指标体系见图1。1.3境界边坡稳定性分级标准根据经验及相关研究,将境界边坡的稳定性分为非常稳定(级)、较稳定(级)、基本稳定(级)、不稳定(级)及极不稳定(级)。各级对应的指标因素定性描述及量化分级标准见表1。99陈雄邹新岳等:露天矿山境界边坡概率稳定性分析2023 年 8 月第 8 期2系统建模2.1模糊集对分析简述对于有关联的集合A与集合B构成的集对H(A,B),其联系度AB为AB=a+bi+cj,(1)式中,a为同一度,表示关联集对的同一程度;b为差异度,表示关联集对差异的不确定程度;c为对立度,表示关联集对的对立程度;a,b,
13、c为非负实数;i为差异不确定系数,在-1,1 区间内取值,有时i也仅作为标记作用,当不确定程度有多个级别时,i可扩展分类为i1、i2等多个子类;j为对立系数,一般取-1。当a,b,c的计算采用模糊隶属函数方法计取时,此时集对分析的同一度、差异度及对立度就带有了模糊概率特征,此时集对分析带有明显的模糊不确定性,此时集对分析即为模糊集对分析8-9。2.2境界边坡稳定性模糊集对分析2.2.1联系度计算对于稳定性待分析定级的境界边坡样本集合,其第l个指标值集合A与该指标的第k级评价标准Bk的k元联系度AlBk为AlBk=al+bl,1i1+bl,2i2+bl,k-2ik-2+clj,(2)式中,al为
14、xl隶属于1级标准的可能性;bl,1为xl隶属于2级标准的可能性;bl,2为xl隶属于3级标准的可能性;bl,k-2为xl隶属于k-1级标准的可能性;cl为xl隶属于k级标准的可能性。对于境界边坡稳定性分析的反向指标(指标值越小、边坡越稳定),当k2时,集对H(Al,Bk)的k元联系度为AlBk=1+0i1+0i2+0ik-2+0j;xl s1s2-xls2-s1+xl-s1s2-s1i1+0i2+0ik-2+0j;s1 xl s20+s3-xls3-s2i1+xl-s2s3-s2i2+0ik-2+0j;s2 xl s30+0i1+sk-xlsk-sk-1ik-2+xl-sk-1sk-sk-1
15、j;sk-1 sk,(3)式中,xl为第l个指标的实际值;s1、s2、sk为各分级隶属函数的端点值,有s1s2sk。对于境界边坡稳定性分析的正向指标(指标值越大、边坡越稳定),当k2时,集对H(Al,Bk)的k元联系度为AlBk=1+0i1+0i2+0ik-2+0j;xl s1xl-s2s1-s2+s1-xls1-s2i1+0i2+0ik-2+0j;s2 xl s10+xl-s3s2-s3i1+s2-xls2-s3i2+0ik-2+0j;s3 xl s20+0i1+xl-sksk-1-skik-2+sk-1-xlsk-1-skj;sk xl sk-10+0i1+0i2+0ik-2+1j;xl
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 露天 矿山 境界 概率 稳定性 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。