大坡度台阶式溢洪道中的水翅现象

水翅是大坡度台阶式溢洪道在流量较小时出现的一种水流现象。模型试验表明：当斜坡角度为40°～60°时，水翅几乎存在于整个跌落水流范围内，甚至持续到过渡水流。随着溢洪道底坡的增大，水翅流量变化范围变小、高度增加；但是随着台阶尺寸的减小，流量变化范围缩小、高度降低；水翅的落点处．台阶面上压强明显增大。

露天转地下开采诱发高边坡滑移机制研究

露天转地下开采过程中边坡稳定问题是矿山安全生产的关键技术和核心难题之一。以工程实例为基础,应用离散元数值模拟,选取合适的力学参数,运用3DEC、Matlab等软件系统,分析了地下开采对高大边坡稳定性的影响机制、滑移特点和后续变形发展趋势。研究结果表明:受露天与地下开采两者的复合采动作用的影响,滑移变形产生了叠加作用,地表的下沉曲线形成多个大小不同的下沉盆地,导致不同区域边坡岩体变形破坏程度也不同。根据数值模拟结果可知:地下采区的不同开采阶段诱发的移动角大小不同,开采厚度不同,上覆岩体的破坏程度也不同。所以,露天转地下开采中,边坡稳定性主要受到采空区处理方式和开采厚度等多重因素的影响;在边坡稳定性评价时,需要结合具体开采情况进行分析和评价。

平庄西露天矿露井联采高陡长大边坡稳定性监测研究

为掌握平庄西露天矿露井联采顶帮边坡的岩移规律与稳定性状态,揭示地下开采对边坡稳定性的影响,基于对典型滑坡位移-时间特征的认识,提出用位移历时曲线与位移加速度历时曲线形态判断边坡稳定性状态,并详细对比分析了布置在井工开采边界以及边坡走向与倾向方向上各监测线的地表位移监测数据。结果表明,平庄西露天矿顶帮现状边坡整体处于稳定状态,II区凸边坡为相对不稳定区域;边坡岩移规律及稳定性主要受断层、弱层、边坡平面形态、地下开采及其引起的断层活化等因素综合控制;地下开采对边坡稳定性影响范围的边界大约在边坡表面出露标高+572m。

高陡石质边坡生态修复初期植物组合优化研究

以广东石质边坡14种常用植被为研究对象,设置15种组合,利用液压喷播优化基质,观测植被群落初期动态变化特征及基质硬度与基础呼吸特性,以期为高陡石质立面中后期植被群落生长提供合理的预测。结果显示,各指标主要受草本植物组合比例影响。初期呈现茂盛生长的草本植物群落组合,显著影响乔、灌木的成活率、生长高度和生物量(p<0.05)。随时间延长,基质基础呼吸值随草本植物比例增加及组合覆盖速率增长呈先上升后下降趋势,即过快的草本覆盖速度反而抑制了土壤呼吸。基质硬度随组合物种多样性及地下生物量的增加而降低,即在施工早期,根部初期生长较慢的植物种占据优势可有效提高基质硬度,增强坡体土壤稳固性。组合总生物量与物种多样性之间相关性不显著(p>0.05)。表明合理的草本植物喷播比例是影响高陡石质边坡生态修复草、灌、乔各目标植物在时空上逐步向稳定和合理的分布格局发展的关键因素。

基于制动毂温升的连续下坡安全设计方法

为提升高速公路连续下坡行车安全水平,缓解中国长下坡路段车路协同矛盾,研究了基于货车制动毂温升的纵坡组合安全设计方法.选取六轴铰接列车为主导车型,采用理论分析法构建了制动毂温升模型,通过实车试验验证了模型准确性.收集了试验路段多年事故数据,基于对货车事故率与制动毂温升的相关性分析,选取温度达到200℃时下坡距离、坡底温度和温升速率作为纵坡组合安全性分析指标,对连续下坡纵坡组合设计方法进行了分析.结果表明:从制动毂温升层面考虑,连续下坡应从缓坡设置、坡度差控制和坡长组合三方面进行安全设计与优化,并辅以主、被动防护和交通管控措施;合理设置缓坡有利于缓解制动毂温升,但缓坡降温效果有限,坡度无限趋缓既无益于降低制动毂温度,也增加了路线长度,宜根据临界坡度指标合理控制缓坡取值;相邻坡段坡度差不宜过大,尽量以坡差较小的纵坡组合进行展线,宜根据平均纵坡以及最大坡度差回归方程控制坡差;同时应采用长缓坡和短陡坡的坡长组合形式.由此可最大限度避免连续下坡的货车制动毂超过200℃,提升货车下坡安全.

张家界七星山齿轨铁路轨道技术研究

国内尚无齿轨铁路客运案例,国外已运营线路主要采用有砟轨道,道床稳定性差,道砟易滑落,线路养护维修工作量大。以七星山观光火车旅游项目为背景,基于我国既有成熟的无砟轨道运营经验,提出适用于齿轨铁路的无砟轨道技术:(1)齿轨铁路桁架枕式无砟轨道结构能够在超大坡道地段适应不同线下基础,并具有轨枕与道床联接性强、轨道结构纵向稳定性好、养护维修工作量小的优点;(2)Strub系统结构原理简单明了、易于加工制造、养护维修简单、性价比高;(3)旋转圆盘式齿轨股道转换结构使齿轨列车从一股道平稳、可靠地进入多股道,可大幅减少道岔设备配置数量和场段占地面积。相关结论可为齿轨铁路在国内的建设与运营提供参考,为齿轨铁路的研究工作提供新思路与新方向。

考虑坡面排水的公路超高缓和段坡度组合设计

近年来,受厄尔尼诺等气候现象的影响,因路面积水产生的交通事故频发。在公路几何设计中,超高缓和段易形成较小合成坡度,导致路表积水继而影响车辆行车安全。为研究不同坡度组合设计下的超高缓和段排水能力,考虑道路横坡、纵坡和降雨量等因素,利用Matlab Simulink开展可视化仿真模拟。利用有限元方法对道路网格单元间的径流传递特征和径流深度进行分析,引入流体力学中的圣维南方程和曼宁公式,构建了超高缓和段积水深度分布模型。在分析超高缓和段排水能力影响因素的基础上,以道路纵坡、超高横坡和降雨强度为变量设计交叉试验,根据模型确定不同组合下的超高缓和段积水分布状态。以道路网格单元横向径流流速和超高零坡附近的径流深度为评价指标,对不同坡度组合下的路段排水能力进行分析,并提出超高缓和段最佳坡度组合设计。研究结果表明:与道路纵坡相比横坡的设计对超高缓和段路表积水的影响更为显著;在一般暴雨条件下,雨水主要集中在道路边界处,其位置靠近直缓端(缓圆端);当道路纵坡范围为0.3%~0.5%,超高横坡值范围为2%~4%时对超高缓和段道路排水有利。研究结果为超高缓和段坡度组合设计和排水位置选择提供了有效的参考依据。

露天地下联合开采关键问题及技术方向

系统分析了露天转地下联合开采的关键技术问题,分别对露天转地下开采的关键问题:露天转地下整体规划,转地下露天开采极限深度,露天转地下联合采矿工艺,露天转地下开采边坡岩体滑移机制,露天转地下境界矿柱厚度确定,露天转地下生产规模确定及开采过渡时期的产量衔接等关键问题及技术方向进行了论述。

攀钢朱-兰采场深部铁路-公路联合运输系统研究

针对朱家包包铁矿、兰尖铁矿深部两采场合并后的运输系统布置问题，开展了深部运输系统研究，研究确定的降低铁路下降深度，采用陡坡铁路公路联合运输等运输工艺，不仅可提高下盘边坡角，而且可减少运输成本，具有显著的经济效益。

用离散元法研究锚索锚杆联合加固边坡的机理

采用离散单元法深入研究了高陡岩石边坡在未加固、锚杆加固、锚索加固和长锚索短锚杆联合加固情况下,边坡岩体中的塑性区和应力场分布特征,从力学机制上阐述了长锚索短锚杆联合加固高陡岩石边坡的机理。结果表明:锚索锚杆联合加固边坡,能改变岩体较大范围内应力场分布,减少应力集中的区域和降低应力集中程度;在锚索间布置的锚杆,强化了局部的岩体强度,使得形成的"加固梁壳"更有利于坡体稳定。

南襄盆地泌阳凹陷南部陡坡带古近系古地貌恢复

古地貌是控制盆地内沉积相发育与分布的一个主要因素,同时在一定程度上控制着后期油藏的储盖组合,因此研究古地貌有利于指导下一步的油气勘探。本文采用井—震联合地层恢复法,求取现今残留地层厚度,并用声波时差法计算剥蚀量校正,恢复了南襄盆地泌阳凹陷南部陡坡带古近系各主要沉积时期(核三下段,核三上段,核二段,核一段,廖庄组)古地貌,探讨了其古地貌演化特征。

大渡河黄金坪水电站后山高陡岩质边坡稳定性分析

综合运用赤平投影图解法、实体比例投影空间矢量解析法及块体离散单元法,分析了大渡河黄金坪水电站后山高陡边坡岩体内不同结构面和临空面组合关系对边坡稳定性的控制作用。通过定量计算得到了边坡在不同工况下、不同结构面组合类型的稳定性系数,提出了边坡主要破坏模式为局部楔形体滑移破坏,主控边坡稳定性的最危险结构面组合为J2,J3结构面组合。

露天矿山高陡岩质边坡生态修复技术研究现状与发展趋势

石材的开发不可避免地要破坏矿区原有的生态环境,同时形成大量高陡岩质边坡(白茬山)。高陡岩质边坡由于其坡度陡,高差大,坡面长,坡面温差变化幅度快且大等,其植物生境条件极其恶劣,致使其难以实现长期的复绿效果,所以历来都是矿山生态环境修复工作中的难点。对植被地境重塑技术、坡面复绿技术、植被特征组合及后期管护进行了综述,进而总结了相关技术特点及其优缺点。指出在露天高陡岩质边坡修复工程中,需在调查矿区土壤、植被、地质、构造、水文、气候、气象等条件的基础上,充分考虑岩性、坡度、坡向、坡长、基岩裂隙发育特征、本土植被的特征组合对修复方案选取的影响。对地境重塑技术、植被特征组合和低成本管护技术的研发等方面进行了展望。

马尔可夫理论在运输系统可靠性分析中的应用

露天矿山在转入凹陷开采后 ,随着开采深度的增加 ,原有的铁路运输系统已经不能适应生产的需要 ,朱家包包铁矿目前即存在这一问题 ,为此在提出采用汽车 -陡坡铁路系统的基础上采用马尔可夫随机过程理论研究朱家包包铁矿的运输系统可靠性 ,研究得出 :运输系统的可靠性用可用度指标描述最为合理 ,朱家包包铁矿运输系统中转载站是最关键环节 ,系统各环节的生产能力相互制约 ,只有各环节生产能力匹配 。

城市轨道交通线路长大陡坡设计的探讨

为了探讨城市轨道交通长大陡坡在连续提升超过16m的情况下,车辆的制动及电机温升的可行性,通过对城市轨道交通长大陡坡的含义、特点及需要解决的相关问题进行论述,并结合仿真模拟和工程测试等方法,论证了轨道交通长大陡坡在一定的范围内制动影响和电机温升是安全的,并通过深圳4号线试验来验证设计,最终证明了长大陡坡的设计所采用的措施是有效的、科学的。

山岭重丘区公路岩改沥青混合料碾压工艺研究

为了提高山岭重丘区公路岩改沥青混合料的压实效果和耐久性,针对急弯和弯坡组合路段岩改沥青混合料的摊铺碾压,提出了基于平曲线半径的弯道或弯坡组合路段的碾压工艺和技术要求,通过试验段的铺筑和路用性能评价,分析了常规碾压工艺和推荐碾压工艺对路面施工质量的影响。研究结果表明,弯道或弯坡组合路段碾压施工时,基于平曲线半径选择岩改沥青混合料碾压工艺,有效地解决压实不均匀、碾压推移和剪切压裂等技术难题,显著提高岩改沥青混合料的压实度、高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能和耐疲劳性能,为岩改沥青等硬质类沥青混合料在山岭重丘区公路的应用提供参考。

长、短分期开采在甲玛铜多金属矿设计中的应用

分期开采是金属矿山露天开采中一种机动灵活的开采方式,可有效地推迟剥离高峰,减少基建投资,且具有规避投资风险的作用。以地处高原的甲玛铜多金属矿露天开采为工程背景,详细介绍了长、短分期开采在二期扩建工程角岩、矽卡岩2个露天采场设计中的应用过程。长、短分期开采在扩建工程中的灵活运用,使矿产资源开发更为经济合理。

陡帮开采工艺在毕力赫金矿区开采设计中的应用

陡帮开采是加陡露天矿剥岩工作帮所采用的工艺方法、技术措施和采剥程序的总称。鉴于毕力赫金矿区Ⅱ号矿带开采基建及初期岩石剥离量偏大,基建投资及前期生产成本较高,结合Ⅱ号矿带矿体赋存特点及地形条件,设计采用了陡帮开采工艺。分析了陡帮开采的合理性,介绍了陡帮开采工艺参数及实施要点。工程实践表明,毕力赫金矿区陡帮开采,加快了露天采场台阶下降速度,减少了基建初期剥岩量,为及早见矿,保证苏尼特矿业公司即时经济和总体经济效益发挥了重要作用。

桩—锚组合法在高边坡支护中的应用

文章介绍了桩墙—锚喷组合结构在高边坡支护中的工程实践,用Taylor法和Bishop法对土坡稳定性进行分析,并对支护结构进行验算,供工程技术人员参考。

工程扰动下矿山高陡边坡力学响应规律研究

露天矿山中存在大量的高陡边坡与凹陷露天深坑,受区域环境影响,开采过程中各种生产扰动可能会造成滑坡、滚石等现象,威胁生产安全。基于高陡边坡稳定性分析相关理论,综合考虑工程区域地质条件,建立了边坡稳定性分析的数值模型。采用显式—隐式结合的计算方法,通过LS-DYNA软件对露天矿山高陡边坡爆破布置方案进行模拟,实现了计算结果的唯一可解性、无条件稳定性和收敛性。从时变角度对静力场应力迁移与动力扰动的共同作用进行了研究,针对扰动影响开展了动静耦合力学响应规律分析。研究表明:(1)上覆岩层剥离后边坡体坡面及台阶位置产生卸荷力学行为,坡顶位置振动速度较大,生产中坡顶易发生碎石滚落,需重点防范;(2)在工程爆破中,炸药量越大,塑性范围随之呈正比增长关系。爆心距较大的单元变形受地应力作用影响明显,爆破动力仅提供初始扰动作用。(3)根据不同药量爆破动力强度的分析,为了减震降灾,应当尽可能维持最优药量爆破,或者采用预裂爆破形式,削弱爆破振动对周边环境的影响。通过完成矿山高陡边坡稳定性优化研究,实现了动静荷载还原的边坡稳定性时程分析,可为露天矿山开采扰动影响的预测预警提供参考。