司家营铁Ⅲ

从水文地质条件、充水情况等方面研究影响司家营铁矿Ⅲ采场地下水涌水量因素;在矿区水文地质条件的基础上,进行了矿区地下水均衡计算,通过矿区地下水影响因素的综合分析,计算出矿区地下水总补给量和总排泄量,得出两者的平衡关系;分别采用大井法及数值模拟法,对司家营铁矿Ⅲ采场露天转井下深部开采不同中段的地下水涌水量进行计算,并结合自然降水和考虑露天采场回填废石影响,系统预测了不同开采中段矿坑总涌水量。研究成果表明,矿区地下水呈负均衡状态,对矿区开采呈有利态势;矿坑系统涌水量综合预测结果与阶段性的实测资料较为一致,为司家营铁矿Ⅲ采场井下防排水及地质环境保护奠定了基础。     

多模式动力降尺度对中国中东部地区极端气温指数的模拟评估

利用LMDZ4变网格大气环流模式分别嵌套于BCC-csm1.1-m、CNRM-CM5、FGOALS-g2、IPSL-CM5A-MR和MPI-ESM-MR等5个全球模式,进行中国中东部地区1961-2005年动力降尺度模拟试验,对比分析降尺度前后各模式对中国中东部极端气温指数的模拟能力。结果表明,相较全球模式,LMDZ4模式较好地刻画了青藏高原、四川盆地等复杂地形的变化,能更好地表现出中国中东部地区极端气温的空间分布。但降尺度改善效果具有明显的区域性差异,对于最高气温、最低气温和霜冻日数,降尺度之后主要在东北、西北、青藏高原以及西南地区改善明显,与观测场的空间相关系数提高至0.95以上,均方根误差低于0.5℃（0.5 d）,且降尺度后模式对最低气温和最高气温空间相关系数的改善程度随地形升高而增大;对于热浪指数,降尺度后在东北、华南以及西南地区热浪分布大值区改善效果明显,但模式间的一致性不高。降尺度在一定程度上模拟出与观测一致的最高、最低气温的线性趋势空间分布,在东北、华北、青藏高原和西南地区最低气温和霜冻日数趋势误差较全球模式小。降尺度模式集合（RMME）对极端气温气候平均场和线性趋势均有较高的模拟能力。多模式动力降尺度能够提高全球模式对中国区域极端气温的模拟能力,为提高未来预估能力提供了基础。     

基于统计降尺度模型的江淮流域极端气候的模拟与预估

利用LMDZ4变网格大气环流模式分别嵌套于BCC-csm1.1-m、CNRM-CM5、FGOALS-g2、IPSL-CM5A-MR和MPI-ESM-MR等5个全球模式,进行中国中东部地区1961-2005年动力降尺度模拟试验,对比分析降尺度前后各模式对中国中东部极端气温指数的模拟能力。结果表明,相较全球模式,LMDZ4模式较好地刻画了青藏高原、四川盆地等复杂地形的变化,能更好地表现出中国中东部地区极端气温的空间分布。但降尺度改善效果具有明显的区域性差异,对于最高气温、最低气温和霜冻日数,降尺度之后主要在东北、西北、青藏高原以及西南地区改善明显,与观测场的空间相关系数提高至0.95以上,均方根误差低于0.5℃（0.5 d）,且降尺度后模式对最低气温和最高气温空间相关系数的改善程度随地形升高而增大;对于热浪指数,降尺度后在东北、华南以及西南地区热浪分布大值区改善效果明显,但模式间的一致性不高。降尺度在一定程度上模拟出与观测一致的最高、最低气温的线性趋势空间分布,在东北、华北、青藏高原和西南地区最低气温和霜冻日数趋势误差较全球模式小。降尺度模式集合（RMME）对极端气温气候平均场和线性趋势均有较高的模拟能力。多模式动力降尺度能够提高全球模式对中国区域极端气温的模拟能力,为提高未来预估能力提供了基础。     

临界滑动场技术在排土场边坡设计中的应用

边坡临界滑动场技术是近年发展起来的一种边坡稳定性分析方法。它能准确快速确定多层介质、多台阶边坡任意形状的临界滑动面,全面评价边坡整体和局部稳定性。文章首先应用临界滑动场技术对原设计15坡角时的龙桥排土场边坡进行临界滑动面搜寻,确定边坡整体安全系数为1.42,证明原设计的15坡角取值过于保守。然后再应用临界滑动场技术的扩展方法进行反向分析,在给定安全系数为1.30的条件下,求得最佳设计坡角为17。研究成果为将来矿山的排土工作提供指导,具有一定的工程实用性。     

金川Ⅲ矿区副井工程变形分析与稳定性控制研究

针对金川Ⅲ矿区副井工程在深部工程地质条件发生变化所潜在的工程稳定性问题,本文类比相邻的主井工程地质条件,采用数值分析方法对深部井身段工程的支护厚度和让压量进行分析。由此研究显示,副井的支护厚度应由原设计的450mm增加到700mm为佳。为控制变形地压应在施工过程中释放位移70～90mm。此时井筒收敛量达到45mm。为保证井筒的安全使用空间,井筒净直径应由原设计的6.3m修改为6.35m。该研究所提出的修改设计方案应在Ⅲ矿区实施,获得了成功。     

挡土墙模糊可靠性分析

在简要介绍结构可靠度分析中的一次二阶矩中心点法后,建立了挡土墙结构稳定性的模糊可靠度分析基本模型,并以一个重力式挡土墙为例,说明了分析其稳定性的模糊可靠度具体方法,最后进行了参数的敏感性分析。     

裂隙岩体抗滑稳定分析的概率方法

本文应用概率论和数理统计理论,探讨了裂隙岩体抗滑稳定分析方法。根据裂隙产状服从半球法线分布的假设,求得裂隙组集中产状的均值、方差和均值的可信区间。根据剪断试验资料,尝试用两点法确定抗剪参数的分布。采用极限平衡理论,应用蒙特卡洛法,计算坝肩岩体中可能滑动的块体的安全特征β和块体的稳定安全可靠度Pr,以此来评价该块体的稳定性。为了研究单个参数对稳定性的影响,在稳定性可靠度分析的程序中考虑了参数的灵敏度分析。最后给出了块体失稳的破坏概率Pf和安全系统Kc之间的关系,以便与常规的确定性分析加以比较。     

基于进化算法的地下采场参数优化设计

采场参数智能优化设计是地下开采设计的发展方向, 为此提出了一种基于进化算法和正交数值分析法相结合的采场结构参数设计方法。首先采用正交数值模拟法建立不同结构参数组合下的三维数值模型, 利用遗传规划获得待优化结构参数与岩移约束指标之间的非线性函数表达式, 借助于遗传算法确定采场结构参数优化指标。通过实际应用表明:该方法是一种采场结构参数智能优化的新方法, 具有较高的实用价值。     

锚杆支护的神经网络设计系统及其应用

本文简要地概括了锚杆支护设计理论存在的局限性。强调锚杆支护理论应用必须考虑地下工程的类型。为此,作者将地下工程划分为3类,指出每一类地下工程特性及其支护设计应遵循的准则,第3类采场巷道工程的锚杆支护设计应以工程类比和设计经验为主;并介绍了作者已经开发的锚杆支护神经网络设计系统。     

基于RES的地下巷道工程稳定性全耦合分析方法

针对地下巷道工程稳定性问题,基于岩石工程系统(RES)理论,提出了全耦合分析法及优化设计思想.首先简要地叙述了全耦合分析过程的思想及流程,并在收集的27个样本的基础上,应用神经网络编码法建立了地下巷道工程的综合交互作用矩阵(GIM),分析了主要因素影响和作用机制.根据本巷道工程系统的稳定性能分析结果,提出了稳定性评价参数,给出了稳定状态范围.针对沙曲煤矿顺槽进行了优化支护设计举例,并用Q系统岩体质量评价法对其进行对比分析及验证.现场监测及对比分析结果表明,提出的全耦合分析法对稳定性分析及支护设计方法有实用价值.