Prédiction du coefficient de stabilité de l'ouverture

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12017 (2023) Citer cet article

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L'exploitation des mines à ciel ouvert est très répandue en Chine et les cas d'accidents liés aux glissements de terrain sont nombreux. Le problème de la stabilité des pentes est donc mis en évidence. La stabilité de la pente est un facteur qui affecte directement l'efficacité minière et la sécurité de l'ensemble du processus minier. Selon les statistiques, il y a 15 % de chances de constater un risque de glissement de terrain dans les grandes mines chinoises. Et en raison de l'expansion de l'échelle minière de l'entreprise, le problème de la stabilité des pentes est devenu de plus en plus évident, ce qui est devenu un sujet majeur dans l'étude de l'ingénierie des mines à ciel ouvert. Afin de mieux prédire le coefficient de stabilité des pentes, cette étude prend comme exemple une mine en Chine pour discuter en profondeur de la précision de différents algorithmes dans le calcul de stabilité, puis utilise un algorithme d'apprentissage en profondeur pour étudier la stabilité dans des conditions de pluie. L'évolution du coefficient et l'évolution du coefficient de stabilité avant et après le traitement de la pente sont étudiées expérimentalement avec le déplacement du point de surveillance. Le résultat montre que le coefficient de sécurité calculé par l’algorithme présenté dans cet article est inférieur d’environ 7 % à celui de l’algorithme traditionnel. Dans l'analyse de stabilité de la pente avant traitement, le facteur de sécurité calculé par l'algorithme de cet article est de 1,086, et l'algorithme de cet article est plus proche de la réalité. Dans l'analyse de stabilité de la pente après traitement, le facteur de sécurité calculé par l'algorithme de cet article est de 1,227 et le facteur de stabilité répond aux exigences de la spécification. Cela montre également que l’algorithme d’apprentissage profond améliore efficacement l’efficacité de la prédiction du facteur de stabilité des pentes et améliore la sécurité pendant le développement du projet.

Lors de l’excavation de mines à ciel ouvert, cela entraînera la formation de pentes latérales très abruptes. De cette façon, l'état d'équilibre initial du terrain est détruit et la masse rocheuse sera également compensée en raison de la force, ce qui rend la pente particulièrement facile à perdre sa stabilité. La stabilité de la pente d'une mine à ciel ouvert peut affecter directement la sécurité de la source minière, ainsi que les avantages économiques de la source minière. En fait, plus la stabilité de la pente est élevée, mieux c'est. Il doit respecter les principes d’économie et de sécurité et déterminer un angle d’inclinaison raisonnable. Si la stabilité est trop élevée, cela augmentera l’exploitation de la source minière, réduisant ainsi les avantages économiques de la mine. Si la stabilité est trop faible, le flanc de la colline sera instable et un renforcement supplémentaire du flanc sera nécessaire, ce qui non seulement affecte la production mais augmente également les coûts. Ce n'est qu'en obtenant un facteur de stabilité économique et sûr que la sécurité de l'ensemble du projet peut être assurée, l'efficacité de la production peut être assurée et les coûts peuvent être économisés. Bien que la technologie de sélection des mines soit également optimisée avec les progrès de la société, il s'agit toujours d'une industrie à haut risque, et la question de sécurité du coefficient de stabilité pendant le processus d'excavation est également un problème dont les universitaires discutent. D'une manière générale, lorsque la stabilité d'une pente est contrôlée par une même surface de glissement inclinée, l'influence de la hauteur de la pente sur sa stabilité est plus grande que celle de l'inclinaison de la pente. Par conséquent, l’auteur tente d’étudier le problème de la prédiction du coefficient de stabilité des pentes des mines à ciel ouvert du point de vue de l’algorithme d’apprentissage profond de l’intelligence artificielle, dans l’espoir d’obtenir un effet idéal.

Avec la mise en œuvre de la politique nationale de développement des mines, de plus en plus d'universitaires ont prêté attention aux problèmes de sécurité dans le processus de développement et ont effectué de nombreuses recherches sur la stabilité des pentes des mines à ciel ouvert. Parmi eux, Zhu et al. a utilisé la méthode de simulation numérique pour étudier l'influence des fractures hydrauliques sur la stabilité de la pente de la fracturation des puits de méthane à ciel ouvert1. Mais l’algorithme qu’il a adopté dans cet article n’est pas très adapté au calcul de l’angle d’exploitation minière. Avant cela, Besimbaeva et al. évalué la stabilité de la pente de la mine de barytine à ciel ouvert située dans la province minière orientale d'Anjing et étudié les caractéristiques de résistance de la masse rocheuse à l'aide de deux méthodes2. Mais le système d’évaluation appliqué dans cet article n’est pas très complet. Plus tard, Kang et al. a réalisé une évaluation de la stabilité des pentes de la mine d’or et analysé son évaluation probabiliste et sa sensibilité3. Cependant, il n’a pas discuté plus en détail de la méthode de classification à l’échelle adoptée dans l’article. Christian a introduit l'évaluation de la stabilité d'une pente en marche dans une mine à ciel ouvert au Pérou et a obtenu la fonction de densité de probabilité des paramètres du plan structurel4. Mais les expériences qu’il a menées dans cet article n’ont pas pris en compte les facteurs possibles.