摘要：行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并设计了相应的行车风险防控策略。行车安全保障模型由行车状态感知模块、行车风险评估模块和行车风险防控模块3部分组成。在行车风险评估方面,引入车辆前方道路坡度信息对预碰撞时间指标的阈值进行修正,引入车辆前方道路坡度及车辆载重状态信息对最小制动安全距离指标进行修正,结合预碰撞时间指标和最小制动安全距离指标提出了综合行车风险评估策略,可以对露天矿区无人驾驶车辆实时行车碰撞风险进行等级量化。然后,基于有限状态机设计了考虑不同行车风险等级的碰撞风险防控决策系统,针对不同状态制定了满足最小安全距离要求的车辆平稳制动控制策略。最后,基于PreScan与Matlab联合仿真技术,搭建了某露天矿区无人驾驶车辆的数字孪生仿真系统,并进行了水平道路场景、上下坡道场景和满载工况的车辆遇障停车仿真测试。仿真结果表明:行车风险评估模块在下坡道场景可以提前评估风险并及时制动停车,说明引入前方道路坡度信息的综合行车风险评估策略可以提高上下坡道场景车辆的行车安全;同时,通过引入车辆载重信息来修正最小制动安全距离指标,可及时评估满载车辆前方的潜在碰撞风险,提高了露天矿区满载车辆的行车安全;行车风险防控模块的紧急制动控制策略可以在10 m安全距离前实现平稳制动停车,提高了大载重车辆在遇障停车时的平稳性。

摘要：露天地区矿山开采容易形成不规则采坑、高陡边坡和渣山、原始土壤破损、采坑积水等一系列地貌形态的改变,造成与周边环境的不协调。不仅影响地表生态环境,还会对地下浅层水渗流场、冻土层等带来不同程度的影响和破坏,且存在滑坡、垮塌等地质隐患和灾害。针对这些问题,从地质角度提出通过构建地形重塑层实现开采后矿山地形地貌重塑的思路与方法,应用形成的地形重塑层修复关键技术,在青海木里高原高寒露天矿区生态环境治理与修复中取得显著效果。首先定义地形重塑层,即是对地貌起伏形态、采坑和渣山边坡等的稳定性和安全性起控制作用的复杂成形曲面。地形重塑层是一个复杂不规则且动态变化的重构层,是生态地质层修复的一种情况。提出地形重塑层的构建思路与方法:(1)通过空-天-地一体的地质勘查与监测手段,对矿山开采后的采坑、采坑边坡和渣山等情况进行系统的勘查、监测和评估。(2)根据治理对象的不同,对修复的目标地质体进行分类,本次依据边坡坡体岩性变化和岩层倾向与坡向的关系,将岩质边坡分为4类13型。(3)通过理论计算结合现场勘查测量,确定不同修复地质体的地形重塑层形态与产状。(4)通过覆土复绿,实现采坑、渣山依形就势的综合治理和矿山地形地貌的修复。以青海木里矿区为例,系统论述了地形重塑层构建与修复技术:对采坑坑底的修复,考虑挖损采坑深度和地形现状,设计合理的坑底样式,防止出现二次滑坡或坍塌等地质灾害;对边坡治理与修复,通过理论计算和野外现场观测,确定木里矿区边坡稳定的合理坡角应小于26°,治理时根据不同岩质边坡类型,采用清坡处理、修筑台阶状边坡等方法,保证采坑边坡稳定和后期植被复绿;对于特殊的渣山边坡治理,需要通过构建坚硬的地形重塑层,形成类似鸡蛋壳一样的渣山外壳,以起到稳定地形地貌、防止水土流失和涵养水源的作用。利用遥感影像数据对比治理效果,治理前矿区地形杂乱,边坡坡角大且不稳定,植被退化,经地形地貌重塑治理后,矿区边坡的坡角基本都处于26°以下,植被长势良好,治理效果显著。提出的地形重塑层构建方法和修复技术为高原高寒矿区生态治理和矿山地形地貌的修复提供了新的治理思路与方法。

摘要：以露天矿区为研究对象,评价矿区景观生态风险,并采用ESDA方法定量研究矿区生态风险空间分异特征。结果表明,矿区景观生态风险空间分布以高风险区域为核心,由高到低呈环形包围特征。其中,高风险主要分布在矿业生产及城市生活区域,以土地破坏、压占及城市建设为主要风险来源;中等风险主要分布于自然、半自然功能区,以城市生活与农业生产为主要风险来源;低风险区域以林地、荒草地等植被覆盖区域为主,但大面积植被退化、水土流失导致该区域生态基底较差、环境脆弱,加之露天煤矿作业频繁,整体生态环境质量堪忧。同时,不同功能区的风险高低排序(人工区>半自然区>自然区)特征符合常规的区域生态风险等级差异规律。此外,基于ESDA分析矿区景观生态风险,其空间自相关性高达0.7521,风险的空间集聚效应明显;而对比矿区景观生态风险的空间分异特征发现,景观干扰度是高、低风险区域的主要驱动因子;而景观脆弱度则是中等风险区域的驱动因子;基于以上研究结果可对矿区环境管理和风险决策提供一定的数据支撑和理论依据。

摘要：研究目的:探讨露天矿区土地复垦适应性管理的理论内涵,阐释其主要管理要素与组织框架。研究方法:系统回顾法、类比分析法和逻辑推理法。研究结果:(1)基础铺垫、案例引导、需求倒逼、使命号召4层缘由共同驱动着露天矿区去探索一种与其生态系统内外部机理相适应的土地复垦动态管理模式—适应性管理;(2)矿区土地复垦适应性管理是以矿区土地生态系统健康发展与可持续开发利用为目标,通过监测、评估、反馈、调整等一系列活动,不断探索并认识矿区土地复垦发展过程中的不确定因素及其内在规律,从而促使土地复垦不断适应矿区社会、经济、生态等方面协调发展的管理过程;(3)“目标制定—规划设计—方案执行—监测评估—信息反馈—模式修正”六要素一体构成矿区土地复垦适应性管理的基本组织框架。研究结论:适应性管理具有灵活性、动态性等特征,如果管理者能把握矿区生态系统内部演化机理与外部干扰规律,并借鉴吸收相近领域研究成果经验,那么适应性管理有望成为破解露天矿区土地复垦过程管理难题的有效途径。

摘要：根据我国现已投产运行的霍林河、伊敏河、元宝山、准格尔、平朔等五大露天矿区污水和废水处理工艺及污水资源化的现状 ,通过分析 ,展望我国露天矿区污水处理工艺的发展趋势 ,阐述露天矿区实现污、废水资源化的有利条件及制约因素 。

摘要：为解决矿区开采地下水环境污染问题,提出了基于逼近理想解排序法(TOPSIS)的露天矿区地下水质评估模型。该模型选取总硬度(F1)、SO42-(F2)、Cl-(F3)、溶解性总固体(F4)、高锰酸盐指数(F5)和NO3-N(F6)6个主要污染因子作为评价指标,通过单因素分类标准下限建立了5个不同等级的典型样本,最后利用贴近度准则实现了水质综合评估,结合工程实例,对露天矿区地下水质污染进行了评估。研究结果表明,提出的TOPSIS法能够实现矿区水质五级分类,并且该方法可靠度高、继承性好、计算过程简单,为矿区水质污染治理提供了一种新方法。

摘要：目前,露天矿区规模逐渐扩大,边坡支护技术逐渐受到重视,在此背景下基坑边坡支护应用更加广泛,在支护施工安全方面提出更高要求.在本文中分析了露天矿区基坑边坡支护设计、施工关键以及安全施工对策.

摘要：基于集对分析理论提出了一种综合评价露天矿区可持续性的新方法。与以往的评价指标体系相比,该方法使露天矿区可持续性评价更符合"综合评价"和"定量化评价"的要求,重视信息处理中的相对性、模糊性,得到的评价结果简单、形象且具有更强的操作性和政策内涵。同时,该评价模型克服了传统指标体系在加权计算时权重处理的主观性强、任意性大,存在一定的不确定性,在实践中也会出现种种估值困难等缺陷。文中将该方法应用于南芬露天矿区1995-2007年可持续性的评价,结果表明该方法是一种综合评价露天矿区可持续性的有效方法。

摘要：该文提出露天矿区基坑边坡支护结构变形量估计方法,利用基坑边坡围护墙高度、开挖深度以及地下水深度,计算主被动水土压力,根据解得水平力对围护墙生成的弯矩,得到该水平力作用下围护墙水平变形量与剪力分布形式,获取不同深度主被动区水压力造成的变形量,并推导出不同开挖深度的支护结构变形量计算公式。选取具有永久性排桩支护结构的露天煤矿区作为实验对象,根据给定的支护结构参数与不同开挖深度估计方法参数,估计该矿区基坑边坡支护结构变形量。通过对比发现,所提方法与实际测量值误差较小,经高斯函数拟合数值曲线可知,方法峰值位置和曲线形态与实际测量数值曲线基本相符,具有相对理想的估计精准度。

摘要：矿山可持续性评价可以表明矿山可持续发展的能力和水平,而矿山可持续发展对实现一个国家或地区的整体可持续发展意义重大。基于自然的解决方案(NbS)近年来被视作实现可持续发展的核心手段,中国成为NbS行动的牵头国家之一,并推动NbS在多个领域的实践和发展。本文在阐述NbS理念和全球标准的基础上,以北岳恒山露天矿区为例基于NbS对其进行可持续性评价研究。基于NbS指标体系建立露天矿区可持续性评价指标体系,采用层次分析法计算指标权重,结合专家打分确定指标得分,利用综合指数法确定评价等级,评价结果显示北岳恒山露天矿区可持续性评价得分为1.24分,等级为V级,可持续发展水平表现为极弱,研究区应在NbS指标体系的指导下,从各项准则和指标出发设计和开展矿山生态修复。研究表明,基于NbS的矿山可持续性评价方法可行,NbS指标体系可对矿山生态修复方案设计提供指导,有利于矿山可持续发展。