Previsione del coefficiente di stabilità dell'apertura

Aug 02, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12017 (2023) Citare questo articolo

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Lo sfruttamento delle miniere a cielo aperto è molto diffuso in Cina e sono numerosi i casi di frane. Viene quindi evidenziato il problema della stabilità dei pendii. La stabilità del pendio è un fattore che influisce direttamente sull'efficienza mineraria e sulla sicurezza dell'intero processo minerario. Secondo le statistiche, nelle grandi miniere cinesi c'è il 15% di probabilità di riscontrare un rischio di frana. E a causa dell'espansione della scala mineraria dell'impresa, il problema della stabilità dei pendii è diventato sempre più evidente, che è diventato un argomento importante nello studio dell'ingegneria mineraria a cielo aperto. Per prevedere meglio il coefficiente di stabilità del pendio, questo studio prende come esempio una miniera in Cina per discutere approfonditamente l’accuratezza di diversi algoritmi nel calcolo della stabilità, quindi utilizza un algoritmo di deep learning per studiare la stabilità in condizioni di pioggia. La variazione del coefficiente e la variazione del coefficiente di stabilità prima e dopo il trattamento del pendio vengono studiate sperimentalmente con lo spostamento del punto di monitoraggio. Il risultato mostra che il coefficiente di sicurezza calcolato dall’algoritmo in questo articolo è inferiore di circa il 7% rispetto a quello dell’algoritmo tradizionale. Nell'analisi della stabilità del pendio prima del trattamento, il fattore di sicurezza calcolato dall'algoritmo in questo documento è 1.086 e l'algoritmo in questo documento è più vicino alla realtà. Nell'analisi di stabilità del pendio dopo il trattamento, il fattore di sicurezza calcolato dall'algoritmo in questo documento è 1,227 e il fattore di stabilità soddisfa i requisiti della specifica. Mostra inoltre che l’algoritmo di deep learning migliora efficacemente l’efficienza della previsione del fattore di stabilità del pendio e migliora la sicurezza durante lo sviluppo del progetto.

Durante lo scavo delle miniere a cielo aperto si formeranno pendii laterali molto ripidi. In questo modo viene distrutto l'equilibrio originario del terreno e anche la massa rocciosa viene spostata a causa della forza, il che rende particolarmente facile che il pendio perda la sua stabilità. La stabilità del pendio di una miniera a cielo aperto può influire direttamente sulla sicurezza della fonte mineraria, nonché sui benefici economici della fonte mineraria. Infatti, maggiore è la stabilità del pendio, meglio è. Dovrebbe seguire i principi di economia e sicurezza e determinare un angolo di pendenza ragionevole. Se la stabilità è troppo elevata, aumenterà l’attività mineraria della fonte mineraria, riducendo così i benefici economici della miniera. Se la stabilità è troppo bassa, il pendio diventerà instabile e saranno necessari ulteriori rinforzi, il che non solo influirà sulla produzione ma aumenterà anche i costi. Solo ottenendo un fattore di stabilità economico e sicuro è possibile garantire la sicurezza dell’intero progetto, garantire l’efficienza della produzione e risparmiare sui costi. Sebbene anche la tecnologia di selezione delle miniere sia ottimizzata con il progresso della società, si tratta sempre di un settore ad alto rischio e anche la questione della sicurezza del coefficiente di stabilità durante il processo di scavo è un problema dibattuto dagli studiosi. In generale, quando la stabilità di un pendio è controllata dalla stessa superficie di scorrimento inclinata, l'influenza dell'altezza del pendio sulla sua stabilità è maggiore di quella della pendenza del pendio. Pertanto, l'autore cerca di studiare il problema della previsione del coefficiente di stabilità del pendio delle miniere a cielo aperto dal punto di vista dell'algoritmo di deep learning dell'intelligenza artificiale, sperando di ottenere un effetto ideale.

Con l'attuazione della politica nazionale di sviluppo delle miniere, sempre più studiosi hanno prestato attenzione alle questioni di sicurezza nel processo di sviluppo e hanno svolto molte ricerche sulla stabilità dei pendii a cielo aperto. Tra questi, Zhu, et al. ha utilizzato il metodo della simulazione numerica per studiare l'influenza delle fratture idrauliche sulla stabilità del pendio della fratturazione di pozzi di metano a cielo aperto1. Ma l’algoritmo adottato in questo articolo non è molto adatto per il calcolo dell’angolo di estrazione. Prima di ciò, Besimbaeva, et al. hanno valutato la stabilità del pendio della miniera di barite a cielo aperto situata nella provincia mineraria orientale di Anjing e hanno studiato le caratteristiche di resistenza dell'ammasso roccioso utilizzando due metodi2. Ma il sistema di valutazione applicato in questo documento non è molto completo. Successivamente, Kang et al. ha condotto una valutazione della stabilità del pendio per la miniera d'oro e ne ha analizzato la valutazione probabilistica e la sensibilità3. Tuttavia, nell'articolo non ha discusso più dettagliatamente il metodo di classificazione su scala adottato. Christian ha introdotto la valutazione della stabilità della pendenza di un gradino in una miniera a cielo aperto in Perù e ha ottenuto la funzione di densità di probabilità dei parametri del piano strutturale4. Ma gli esperimenti da lui condotti nel documento non hanno tenuto conto dei possibili fattori.