采礦工程的案例
地質統(tǒng)計模擬方法在巖土和采礦工程中的應用(sequential Gaussian simulation)
1 引言
為了強調巖土材料性質的隨機性和不確定性，各種地質統(tǒng)計模擬方法逐漸引入到巖土工程和采礦工程中，其中最流行的一種方法是順序高斯模擬法SGS(Sequential Gaussian Simulation)，例如(2013) Soil variability and its consequences in geotechnical engineering研究了土的變異性對巖土工程的影響；(2017) Modelling Geomechanical Heterogeneity of Rock Masses Using Direct and Indirect Geostatistical Conditional Simulation Methods研究了巖石的各向異性。本文非常簡要地回顧了SGS在巖土和采礦工程中的應用，這些文獻僅存在于目前的GeostechSet數(shù)據(jù)集中，外部的文獻沒有涉及。
2 邊坡穩(wěn)定性
SGS的第一個應用領域是邊坡穩(wěn)定性分析，參看今天發(fā)布的另一篇文章《巖土材料的空間變異性分析(Spatial Variability Analysis)》。
展開 礦山修復被指變?yōu)?quot;采礦工程"，當?shù)卮迕裰焙艨床欢?/span>
2020年4月18日，貴州省遵義市桐梓縣花秋鎮(zhèn)青山村村民給省領導反映稱，因礦山項目工程，房屋和土地被占，地方給予的補償標準很低，很多問題都是口頭承諾，也沒有看到相關文件和補償標準及安置措施等問題。
從指示牌（見上圖）上看，這是個生態(tài)修復項目。
反映信中還稱，貴州瑞林有限公司，占地2000多畝地，房屋征收上百家，自從2019年6月份就開始占用，公司就進場開始開采，征收拆遷到現(xiàn)在，也在繼續(xù)。
1
生態(tài)項目因征地搬遷遭百姓質疑
為什么生態(tài)修復項目，老百姓卻認為是開采工程？所謂的"公司"進場，開采的又是什么呢？
未治理之前的圖片
據(jù)青山村村民介紹，這里原來是一家小型煤礦，早在2012年時就關停了，當時是"洞采"，地面占地面積較少。2018年時，就有人在這廢棄的煤礦周圍搞測量什么的，2019年6月份開始挖土炸山公開采煤，變成了名副其實的"露天煤礦"，一直干到2020年12月。
"土層薄的幾米以下就是煤層，厚的達一二十米的土石層，被直接挖開，石頭爆破，直接挖煤。挖完后再將石頭回填，上面蓋上土。本來農田的熟土就薄，這一折騰，全是生土了。那時候，基本上天天放炮炸山采煤，運煤的大車排隊裝車運輸。
展開 露天礦邊坡分析與設計---北達科塔大學(University of North Dakota)的解答[Part 1]
4 模型建立
在真實的采礦工程中，采礦邊坡是由臺階組成的，需要分析臺階的穩(wěn)定性和局部破壞，(露天采礦臺階設計(Bench Design)方法; 露天采礦臺階穩(wěn)定性分析方法(Bench Scale Stability Analysis)), 不過在本次設計中，僅考慮了最終邊坡的穩(wěn)定性，并且假定邊坡是中心對稱的，這樣我們僅分析一半的邊坡剖面即可。相應地，對于費用分析也僅考慮邊坡的一半，如下圖所示。
邊坡設計是一個迭代的過程。首先，同時考慮邊坡穩(wěn)定和費用建立模型，然后使用FLAC/Slope進行穩(wěn)定性分析，如果安全系數(shù)大于等于1.3，則輸出最終設計方案，如果安全系數(shù)小于1.3，那么重新建立模型再進行計算， 直至FOS大于等于1.3，計算流程如下圖所示。
未完待續(xù)
展開 削壁充填采礦法(Narrow Vein Stoping)的發(fā)展
1 引言
在一些標準的采礦工程和采礦巖石力學教材中，沒有把削壁充填采礦法作為一種獨立的采礦方法，但削壁充填采礦法在貴金屬開采中經(jīng)常使用。盡管從字面上有"充填",不過當比較采礦方法時，削壁充填采礦法應該與淺孔留礦法《漫談淺孔留礦法(Shrinkage Stoping)》劃為一類比較合適。
削壁充填采礦是開采極薄礦脈的一種干式充填法，在回采過程中分別崩落圍巖和礦石，采下礦石經(jīng)溜井放出，崩落的廢石則存留在采空區(qū)進行充填，支撐圍巖并作為回采工作平臺。在礦脈傾角為60～85°礦體較薄, 厚度小于0.8米的急傾斜礦體中，普遍使用了削壁充填法。
2 削壁充填法的英文翻譯
正是由于削壁充填采礦法的這種作業(yè)方式，中國學者發(fā)表的英文論文或英文解釋中，削壁充填法最常見的翻譯形式為: waste lifting stoping和resuing stoping，而在實際的采礦工程中，使用"Narrow Vein Stoping"來描述這種采礦方法更合適些。
3 削壁充填采礦法的發(fā)展
顯而易見，對于厚度小于0.8m的脈狀礦床開采，一個最大的問題是機械設備太寬不能正好適應礦體邊界，而人工手選勞動強度太大，因此過去三十年針對這種采礦方法，主要是發(fā)展小型機械設備，例如Sandvik在2019年生產(chǎn)的這種窄形鉆機。機械化水平的提高導致了更高的安全水平，同時提高了生產(chǎn)力減少了成本。
展開 
錨索和地下連續(xù)墻聯(lián)合支護的開挖過程模擬(Tieback Wall)
為了敘述簡潔方便，這里我使用了"錨索"，等同于"地層錨桿"的稱謂, 這是從采礦工程借用過來的一個術語，錨索與錨桿的本質區(qū)別在于長度。在采礦工程中，一般長度8m以下的稱作錨桿，8m以上的稱作錨索。不管怎樣，這只是一個專業(yè)的稱謂。錨索長度為14.5m，與水平面的夾角為33.7°（2:3)。在開挖左側地表，存在一個10kPa/m的線性載荷。
地層由三層土組成。第一層是Silt, 厚度3m; 第二層是Sand, 厚度12m; 第三層是Loam, 厚度15m。按照上面的幾何模型建立材料模型。使用“Create borehole”工具產(chǎn)生三層土，均采用硬化土模型(Hardening soil)，排水類型按排干drained。
2.2 安裝地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻的模擬包括墻體模型建立以及使用界面元模擬墻與土體的相互作用。使用“Create structure”工具創(chuàng)建板單元，然后輸入板的材料參數(shù)，最后把材料模型賦值到幾何模型。選擇地下連續(xù)墻的幾何體，為其兩側創(chuàng)建正界面和負界面。
2.3 安裝錨索
首先產(chǎn)生三步開挖，第一步開挖至3m, 系統(tǒng)自動定義到Sand層的底部；第二步開挖至7m, 第三步開挖至10m；然后安裝錨索，錨索使用非全長粘結【全長粘結錨桿數(shù)值模型(fully grouted cable bolts) 】，非錨固段使用node-to-node anchor模型，錨固段使用Embedded beam row模型【Plaxis 3D/2D中樁的模擬---Embedded Beam(Pile) Modeling】。最后定義分布載荷。
2.4 劃分網(wǎng)格
在完成上述步驟后，產(chǎn)生的網(wǎng)格如下圖所示。
2.5 計算階段
這個項目的計算劃分為6個階段。
展開 實驗室安全工程論文
兩年來，安全工程、煤及煤層氣工程、采礦工程等3個專業(yè)的本科生共計2046人次參加安全工程實驗室開放實驗；安全工程、采礦工程專業(yè)的碩士研究生共計682人次參加開放實驗。安全工程專業(yè)15名碩士研究生參與了實驗室開放管理與指導工作。
四、結語
實驗室開放既能提高學生的動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，又能提高實驗室儀器設備的利用率。但實驗室開放工作是一項系統(tǒng)工程，只有通過學院、理論課教師、實驗室人員的共同努力，探索出適合本實驗室實際情況的實驗室開放模式與管理辦法，才能達到預期的效果，才能使學生在開放式實驗教學中得到更好的培養(yǎng)和提高。
作者：侯鳳才 張國華 姜天文 蒲文龍 畢業(yè)武 單位：黑龍江科技大學
展開 礦山地質與勘查地質的區(qū)別
2、優(yōu)缺點
（1）勘查地質人員取樣規(guī)范、圈礦規(guī)范、制圖規(guī)范，但與采礦實際不能結合。
（2）礦山地質人員與采礦實際結合很好，但取樣、圈礦、制圖與規(guī)范差。
3、人才狀況
（1）目前優(yōu)秀的礦山地質人員不多，只有老國企老礦山培養(yǎng)了一批人員。
（2）很多勘查地質人員去搞礦山，結果不倫不類。
（3）在各生產(chǎn)礦山中，尤其是民企，要注意這一現(xiàn)象。
八、期望
（1）地勘規(guī)范制定者與地質報告評審，要考慮礦山地質，配置一定比例的礦山地質專家。
（2）不要把礦山地質的方法在評審中一棍子打死。
總結：礦山地質與勘查地質，盡管都是以探明礦體為目標，但兩者的差別是顯而易見的：
（1）礦山地質追求可采礦量，勘查地質追求地質儲量。
（2）礦山地質以開采單元-礦塊綜合品位圈礦，礦體數(shù)量少；而勘查地質則以單工程品位圈礦，礦體數(shù)量多。
（3）礦山地質設計的探礦工程，要考慮為采礦工程所用，或充分利用采礦工程，即考慮經(jīng)濟效益與效率；而勘查地質只以探求最多礦石量為目標。
（4）礦山地質確定性大，而勘查地質推斷成分多。
（5）礦山地質可充分利用采掘工程所揭露到的地質現(xiàn)象，精細地描述礦體形態(tài)和品位細微變化；而勘查地質只能粗略地描述。在此意義上說，從來沒有搞過礦山地質的，難以成為頂級礦床學家。
（6）礦山地質與勘查地質勘查手段不同，礦山地質以坑探為主（包括沿脈、穿脈、天井、上山和下山坑道），次為坑內小鉆和坑內大鉆，很少地表鉆探；勘查地質以地表鉆探為主，輔以平坑探礦。
（7）礦山地質因發(fā)現(xiàn)新的地質現(xiàn)象，可導致新礦種新類型新礦體，特別是盲礦體的發(fā)現(xiàn)，從而大大地增加可采礦量。
（8）礦山地質的工作粗細要得當，每個中段至少要有1個穿脈坑道要精細編錄，余則可粗。
展開 [重點]巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設計(C4)
1 引言
對于任何工程學科來說, 分析和設計是一個互逆的過程, 使用的基本原理和步驟相同. 但露天采礦邊坡與土木工程邊坡的不同之處在于采礦工程的邊坡是動態(tài)的, 在采礦運行過程中需要根據(jù)實際狀況調整邊坡角和臺階高度, 例如針對礦區(qū)內不同的巖體結構設計不同的邊坡角,或者把原設計的多個臺階合并成一個臺階等等, 因此分析和設計幾乎是同步進行的. 這個筆記簡要總結了C4的核心內容, 著重描述邊坡工程分析普遍的步驟和方法, 不涉及太多技術細節(jié), 通過這節(jié)課, 能夠讓學生在頭腦中形成一個"big picture".
2 邊坡穩(wěn)定性分析步驟
簡言之, 邊坡穩(wěn)定性分析的基本步驟簡述如下:
(1) 盡最大可能獲得項目信息, 例如圖紙, 載荷, 高程等;
(2) 室內文獻回顧, 查看鄰近場地是否做過類似的工程, 包括研究鄰近場地的巖土工程勘察報告以及地圖(Google Earth)和照片解釋[航空照片解釋].
(3) 現(xiàn)場考察, 巖土工程術語稱為踏勘, 如果情況允許,最好與甲方人員一起踏勘,有問題能夠及時讓甲方知道和解決. 查看現(xiàn)場地貌, 查看鉆機進入場地的可能性, 地下管線,空中線路,人工回填等, 填寫踏勘檢查表(Field Visit Checklist). 如果有無人機可以拍些全局照片為將來分析使用.
(4) 結合現(xiàn)場考察情況和項目預算制定現(xiàn)場勘察計劃和實驗室試驗計劃, 如果在有限的資金情況下無法取樣和試驗, 那只能充分發(fā)揮巖土工程師的技術才能, 對場地進行詳細的工程地質調查, 然后利用受教育的猜想(Educated Guess)和工程判斷力[Terzaghi和Peck的科學哲學思想]獲得巖體物理力學參數(shù)和對邊坡是否穩(wěn)定整體的把握. 對于有經(jīng)驗的巖土工程師, 在大多數(shù)情況下不需要分析計算就能粗略地判斷出一個邊坡是否穩(wěn)定.
展開 Micromine 露天礦優(yōu)化 一個實際示例 ￥3
2023 年 1 月出版
MP4 |視頻： h264， 1280x720 |音頻：AAC，44.1 KHz
語言：英語 |大小： 743.36 MB |時長： 1 小時 17 分鐘
了解如何在 Micromine 中運行露天礦優(yōu)化器并生成經(jīng)濟型 Ultimate Pit Shell
學習內容
Micromine Pit Optimization
Pit Optimization 參數(shù)
在 Micromine
中分析礦坑殼 運行優(yōu)化器
要求
采礦工程或采礦地質學的學士學位
描述
露天礦優(yōu)化是用于確定開采礦床的最有效方法的過程。優(yōu)化的目標是最大限度地提高可以從礦床中提取的礦石量，同時最大限度地降低采礦成本。優(yōu)化過程包括創(chuàng)建礦床的數(shù)學模型，然后使用算法找到開采它的最佳方法。一些公司跳過了優(yōu)化部分，直接從區(qū)塊建模跳到露天礦設計，假設數(shù)字化高品位周圍的輪廓將使他們能夠最大限度地提高 NPV。本課程將教您為什么這種做法是錯誤的，以及獲得可用于以后詳細設計的 Raw Shell 的最佳方法是什么。本課程專為希望了解如何使用 Micromine 優(yōu)化露天礦的采礦工程師、地質學家或一般地球科學家而設計，即使本課程中使用了 Micromine，但相同的過程可以應用于任何采礦包。在本課程結束時，學生將熟悉露天礦優(yōu)化過程，并使用 Micromine 的礦坑分析儀生成最終的礦坑殼并分析多個殼體。
展開 離散斷裂網(wǎng)絡DFN模型---Baecher Model
1 引言
近二十年來, 離散斷裂網(wǎng)絡DFN在許多工程領域得到了應用，主要包括采礦工程、土木工程、環(huán)境工程和石油儲藏工程。迄今為止, 在水力學和巖石工程領域(離散斷裂網(wǎng)絡DFN---從流體到固體的模擬), 已經(jīng)發(fā)展出許多DFN模型(離散斷裂網(wǎng)絡DFN模型總結), 而且研究者們還在繼續(xù)發(fā)展新的DFN模型, 但是由于這些模型作了許多數(shù)學上的假設, 而巖體由于地質構造作用的不同, 呈現(xiàn)出千變萬化的特征, 因此提出的大多數(shù)模型還沒有在實踐中得到充分驗證和應用。不過, 其中一些模型已經(jīng)在巖石工程中得到了廣泛應用, 例如Veneziano模型(離散斷裂網(wǎng)絡DFN模型---Veneziano Model), Voronoi 模型(Voronoi多邊形在有限元中的應用; 二維Voronoi 塊體生成方法; 三維Voronoi塊體的單軸抗壓強度試驗). 本文簡要描述了另一個廣泛使用的模型: Baecher模型 .
2 Baecher模型
DFN顯式地將斷裂或者節(jié)理作為不連續(xù)的特征，用帶有概率分布的隨機變量來定義. 因此，DFN可以用來推斷現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)，從而代表巖體不連續(xù)的性質。離散斷裂網(wǎng)絡模型是根據(jù)斷裂特征之間的特定關系生成的，如斷裂產(chǎn)狀、斷裂、尺寸和終止條件。其中, Baecher模型(Baecher et al., 1978, Statistical Description of Rock Properties and Sampling)是一種非常靈活的算法，可以生成復雜的節(jié)理網(wǎng)絡。
Baecher模型
Baecher模型是一個典型的盤形節(jié)理模型，其中節(jié)理尺寸即跡長是有限的，并且遵循某種統(tǒng)計分布。每個節(jié)理由三個參數(shù)定義，即中心點、產(chǎn)狀和直徑。
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課程內容：
- 從基礎到進階，覆蓋Leapfrog Geo軟件全功能
- 學習鉆孔勘探、礦脈建模、品位插值、塊體模型及儲量體積計算
- 實操案例+練習，掌握地形創(chuàng)建、數(shù)據(jù)庫加載、地質信息管理
- 專業(yè)可視化、分析與成果展示
- 地質統(tǒng)計學工具，塊體模型構建
適合地質、地質工程、采礦工程專業(yè)學生及從業(yè)者，零基礎可學，貼合實際勘探項目。
線上課程，一對一教學，按次計費。Leapfrog Geo 從基礎到進階
隱式地質建模-帶案例-英文 ￥15
隱式地質建模
最后更新時間 采礦地質學家
MP4 |視頻： h264， 1280x720 |音頻：AAC，44.1 KHz，2 聲道
電平：全部 |類型：電子學習 |語言：英語+字幕 |時長： 8 講座 （ 1 小時 22 分鐘 ） |大小： 793 MB
只需按一下按鈕即可繪制 3D 地質層
您將學到
什么隱式建模的基礎知識
3D 地質建模
要求：
基礎地質或采礦工程
描述
隱式建模是地質建模領域的一項改變游戲規(guī)則的創(chuàng)新。傳統(tǒng)上，地質模型是使用手動繪圖過程（顯式建模）生成的。定義剖面，并在剖面上繪制巖性、斷層和礦脈。然后繪制線條以連接多個截面的曲面。另一方面，隱式建模允許地質學家花更多時間思考地質。隱式建模通過使用數(shù)學工具從數(shù)據(jù)中推導出模型來消除繁瑣的跑腿工作。構建了一個數(shù)學結構，可用于以 3D 方式可視化數(shù)據(jù)的不同方面。本課程將展示 Micromine 2021 隱式建模模塊，該模塊使用徑向基函數(shù) （RBF） 對品位殼、巖性邊界、斷層或表面進行建模。
本課程適合
誰 地質學家 采
礦工程師
GIS 學生
地球科學家
展開 ABAQUS軟件屬于哪家公司 碩迪科技
ABAQUS是由法國達索公司開發(fā)的一款工程仿真軟件，全名為"Advanced Simulation for Engineering and Sciences"，簡稱為ABAQUS。它在機械工程、土木工程、能源與采礦工程、電子與電氣工程、化學工程、生物學等多個領域得到廣泛應用。
ABAQUS具備強大的建模、分析和數(shù)據(jù)管理能力，可進行完整的產(chǎn)品設計、制造和維護的全過程仿真。其非線性分析功能非常突出，能模擬各種復雜的物理現(xiàn)象，如材料變形、破壞、熱傳導和流體流動等。此外，ABAQUS還提供了豐富的數(shù)據(jù)可視化工具，用于直觀展示仿真結果，幫助用戶更好地理解仿真過程和結果。
除了基礎版的ABAQUS，達索還提供了多個附加模塊，如ABAQUS / CAE、ABAQUS / FEA、ABAQUS / CFD等，分別用于有限元分析、流體動力學分析和熱分析等。這些模塊進一步增強了ABAQUS的功能，使得用戶可以根據(jù)需要選擇不同的模塊進行仿真。
ABAQUS廣泛應用于汽車、能源、電子、建筑等多個領域。比如，在汽車工業(yè)中，ABAQUS可用于汽車碰撞仿真、結構優(yōu)化和耐久性分析；在航空航天領域，ABAQUS可用于飛機結構分析和飛行動力學仿真；在能源領域，ABAQUS可用于風力發(fā)電機組和太陽能電池板的性能分析和優(yōu)化。
綜上所述，ABAQUS是一款功能強大的工程仿真軟件，它具備強大的非線性分析能力、數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)管理能力，幫助用戶更好地理解和評估仿真結果。
展開 離散斷裂網(wǎng)絡DFN模型---Veneziano Model
1 引言
用于表示離散斷裂網(wǎng)絡DFN的隨機模型在巖石工程中有許多應用，包括采礦工程、土木工程、環(huán)境和儲藏工程。離散斷裂網(wǎng)絡模型是根據(jù)斷裂特征之間的特定關系生成的，如斷裂產(chǎn)狀、斷裂、尺寸和終止條件。在<離散斷裂網(wǎng)絡DFN模型總結>一文中, 曾總結了16種DFN模型, 盡管這些模型在概念上都有理論基礎，但大多數(shù)模型還沒有得到充分驗證和在巖石工程中得到應用。
在實踐中，模型的選擇取決于如何將其與現(xiàn)有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和項目的工程需求聯(lián)系起來。基于這些理論模型, 近年來研究者們已經(jīng)開發(fā)了一些復雜程度和使用方便程度不同的離散斷裂網(wǎng)絡系統(tǒng)生成器。<6款離散斷裂網(wǎng)絡(DFN)模擬工具簡介>總結了其中一些通用的大型DFN軟件, 這些軟件可以捕捉不同的地質環(huán)境，可用于復雜多變的工程項目。也有一些作者開發(fā)了特定模型的小型軟件, 例如基于Baecher模型的Stereoblock (Hadjigeorgiou等人),基于Veneziano模型的Fracture-SG (Grenon and Hadjigeorgiou, 2008)等.
在所有這些DFN模型中, 最為巖石工程接受的是Veneziano模型, 一些工業(yè)標準的巖石工程軟件,例如UDEC, 3DEC, RS2都借用了Veneziano模型的概念. 這個筆記簡要回顧了Veneziano模型的歷史背景.
2 Veneziano模型
Priest and Hudson(1976)首先發(fā)現(xiàn)了用泊松平面和泊松線模擬的巖石斷裂與現(xiàn)場觀察到斷裂的幾何形狀非常好的相似性。不過，簡單的泊松平面斷裂模型是基于斷裂為無限范圍的假設，這并不適合表示巖石的幾何形狀。1979年，Veneziano提出了一種方法, 將泊松平面斷裂的概念適應于有界斷裂。
展開 西悉尼大學張義霞教授團隊招收博士生
張義霞（Yixia (Sarah) Zhang）教授，是西悉尼大學（Western Sydney University）工程、設計與建筑環(huán)境學院（School of Engineering, Design and Built Environment）教授，西悉尼大學Academic Senate副主席，先進制造技術中心（Centre for Advanced Manufacturing Technology）主任 (Co-director)，土木與環(huán)境工程學科帶頭人 (discipline leader)。
現(xiàn)團隊招收2名全獎博士生，博士生將由課題組內張教授帶領的教授團隊聯(lián)合指導。
研究方向為：
1. ARC LP project: Transforming pastefill delivery system for next-generation mining industry (面向下一代礦業(yè)的膏體輸送系統(tǒng)改造)
2. Cleaning of tough paints on advanced composites using UV (ultraviolet) laser-numerical modelling and experimental technology. (先進復合材料表面硬質涂料的紫外激光清洗——數(shù)值模擬與實驗技術)
獎學金包括：
1. 免學費；
2. 32192~33106澳元/年的獎學金；
3. 學院提供的6650澳元/年的科研基金，用于購買實驗設備，參加學術會議等。
報名條件：
1. 歡迎有工程力學/計算力學/機械工程/ 土木工程/采礦工程等專業(yè)的優(yōu)秀學生申請。
有復合材料或激光技術 （ composites or laser technology）相關領域研究經(jīng)驗者優(yōu)先。
2.
展開 