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露井复合开采滑坡风险辨识及其雷达监测系统的研发

发布时间:2016-08-28

针对露天转地下、地下转露天及露井两者同期开采的三种工况下边坡稳定性研究,因露井两种采动影响域整体或部分重叠使边坡应变场和应力场产生叠加作用,依据露井两者之间相对空间位置关系及其作用属性的不同将其划分为坡脚区、坡中区和坡外区,并首次系统提示了边坡三个区域滑移机制及其动态演变规律。

井工矿转露天开采诱发老井工采区的二次活化,从而导致边坡及周边环境产生剧烈的变形。基于工程实测资料和理论分析系统揭示了其滑移机制、变形的演化规律与坡角、坡高之间的关系。

一、边坡岩体稳定性精细化评价体系的创建

基于GIS技术平台和模糊物元等理论方法,创建了边坡稳定模糊物元评价模型及其不稳定区划方法,解决了矿山边坡最危险区域的界定问题。

基于广义极限平衡、有限元和大系统多目标规划理论等方法,通过构建微小单元系统创建了考虑加固一震动荷载等工况下边坡稳定性精细化评价体系,解决了边坡极限平衡计算中条块划分尺度大、计算精度低且评价结果菲唯一解、以及露天延伸开采过程中滑移面随采深演化的精准确定与加固方案一体化的评价与设计问题。

二、圆弧地基合成孔径干涉雷达设备及其检测系统的研发

首次研发了圆弧合成孔径干涉雷达设备。该设备突破了方位向高分辨率与360扫描的关键技术,采用调频连续波替代步进频体制,扫描速度和范围是国外的1.33倍;采用两步式运动补偿、永久散射体等航空军用技术,建立了二维空变自适应相位补偿计算体系,大幅减小大气影响的测量误差。研发了多基线干涉与保相成像的技术,实现了高精度三维检测及其预警。

研究成果在多个矿山得到推广应用,取得了良好的经济和社会效益;成果同样适用于其他各类边坡的评价与检测。成果共申请发明专利21项(已授权4项)、已授权实用新型专利5项、发表学术论文118篇,其中SC收录7篇,EI收录45篇;研究成果推动了该领域的学术发展和科技进步。(来源:北方工业大学)


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