개방 안정성 계수 예측

Aug 02, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12017(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

중국에서는 노천 광산 채굴이 널리 퍼져 있으며, 산사태 사고 사례도 많습니다. 따라서 경사면 안정성의 문제가 부각됩니다. 경사면의 안정성은 채굴 효율성과 전체 채굴 과정의 안전성에 직접적인 영향을 미치는 요소입니다. 통계에 따르면 중국의 대규모 광산에서 산사태 위험이 발견될 확률은 15%다. 그리고 기업의 채굴 규모가 확대됨에 따라 경사면 안정성 문제가 점점 더 분명해지고 있으며 이는 노천 광산 공학 연구의 주요 주제가 되었습니다. 경사면 안정성 계수를 더 잘 예측하기 위해 본 연구에서는 중국의 광산을 사례로 삼아 안정성 계산에서 다양한 알고리즘의 정확성을 깊이 논의한 후 딥러닝 알고리즘을 사용하여 강우 조건에서의 안정성을 연구합니다. 사면처리 전후의 계수 변화와 안정계수의 변화를 감시점의 변위와 함께 실험적으로 연구하였다. 그 결과, 본 논문의 알고리즘으로 계산한 안전계수는 기존 알고리즘에 비해 약 7% 정도 낮은 것으로 나타났다. 처리 전 사면 안정성 분석에서 본 논문의 알고리즘으로 계산한 안전율은 1.086으로 본 논문의 알고리즘이 현실에 더 가깝다. 처리 후 사면의 안정성 해석에서 본 논문의 알고리즘으로 계산한 안전계수는 1.227로, 안정성계수는 사양 요구사항을 만족한다. 또한 딥러닝 알고리즘이 경사면 안정성 요인 예측의 효율성을 효과적으로 향상시키고 프로젝트 개발 중 보안을 향상시키는 것을 보여줍니다.

노천광산을 굴착하는 동안 매우 가파른 측면 경사가 형성됩니다. 이렇게 하면 토지의 원래 균형 상태가 파괴되고 암석도 힘으로 인해 상쇄되므로 경사면이 특히 안정성을 잃기 쉽습니다. 노천광산의 경사면 안정성은 광산원의 안전성은 물론 광산원의 경제적 이익에도 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 실제로 경사 안정성은 높을수록 좋습니다. 경제성과 안전의 원칙을 준수하고 합리적인 경사각을 결정해야 합니다. 안정성이 너무 높으면 광산 자원의 채굴이 증가하여 광산의 경제적 이익이 감소합니다. 안정성이 너무 낮으면 산비탈이 불안정해지며 추가적인 산비탈 보강이 필요하게 되어 생산에 영향을 미칠 뿐만 아니라 비용도 증가하게 됩니다. 경제적이고 안전한 안정성 요소를 확보해야만 전체 프로젝트의 안전성을 확보할 수 있고, 출력 효율성을 확보할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있습니다. 광산을 선정하는 기술도 사회가 발전함에 따라 최적화되고 있지만 항상 위험성이 높은 산업이며, 발굴 과정에서 안정성 계수의 안전성 문제도 학자들이 논의해 온 문제이다. 일반적으로 경사면의 안정성이 동일한 경사면에 의해 제어되는 경우 경사면의 안정성에 대한 경사 높이의 영향은 경사 경사의 영향보다 더 큽니다. 이에 저자는 이상적인 효과를 얻기를 바라며 노천광산의 경사안정계수 예측 문제를 인공지능 딥러닝 알고리즘의 관점에서 연구하고자 한다.

국가의 광산 개발 정책이 시행됨에 따라 개발 과정에서 안전 문제에 관심을 기울이는 학자들이 늘어나고 노천석 경사면의 안정성에 대한 많은 연구가 이루어졌습니다. 그 중에는 Zhu, et al. 는 노천 석탄층 메탄 유정 파쇄의 경사 안정성에 대한 수압 파쇄의 영향을 연구하기 위해 수치 시뮬레이션 방법을 사용했습니다1. 그러나 그가 본 논문에서 채택한 알고리즘은 채굴 각도 계산에 그다지 적합하지 않습니다. 그 전에는 Besimbaeva, et al. 안징 광산 동부에 위치한 노천 중정석 광산의 경사 안정성을 평가하고 두 가지 방법을 사용하여 암반 강도 특성을 연구했습니다. 그러나 본 논문에서 적용한 평가 시스템은 그리 포괄적이지 않다. 나중에 Kang, et al. 금광에 대한 사면 안정성 평가를 수행하고 확률적 평가 및 민감도를 분석했습니다3. 그러나 그는 논문에서 채택된 척도 분류 방법에 대해 더 자세히 논의하지 않았습니다. Christian은 페루 노천 광산의 계단 경사면에 대한 안정성 평가를 도입하고 구조 평면 매개변수의 확률 밀도 함수를 얻었습니다4. 그러나 그가 논문에서 수행한 실험에서는 가능한 요인을 고려하지 않았습니다.