用沙壩礦中厚急傾斜礦體松軟破碎、埋藏深、價(jià)值高,為復(fù)雜難采礦體,針對(duì)此類礦體的開采技術(shù)條件,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較初選五種采礦方案。然后針對(duì)影響采礦方法優(yōu)劣的14項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的未確知性,利用VC++語言開發(fā)了基于未確知數(shù)學(xué)理論的采礦方法優(yōu)選系統(tǒng),結(jié)合用沙壩礦的工程實(shí)際情況,通過計(jì)算和分析研究,確定了該類礦體最優(yōu)的采礦方法為人工假頂下向交錯(cuò)分段充填采礦法。 通過CAD和MIDAS/GTS軟件嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙建立了前期實(shí)體模型,將其導(dǎo)入到FALC3D有限差分計(jì)算軟件中進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對(duì)人工假頂下向交錯(cuò)分段充填法的人工假頂和采場結(jié)構(gòu)參數(shù)作為一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行分析。針對(duì)不同參數(shù)方案,分別模擬回采中礦巖位移場、應(yīng)力場和塑性區(qū)的變化情況,確定采場最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為高20m、寬20m。 現(xiàn)場工程應(yīng)用證明,最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的人工假頂下向交錯(cuò)分段充填法能保證回采作業(yè)的安全性,顯著地提高了礦石回收率,降低了礦石貧化率,及時(shí)有效地充填了采空區(qū),減小了采礦成本,擴(kuò)大了采場生產(chǎn)能力,增加了礦山的綜合效益。 同時(shí),針對(duì)該采礦方法的高應(yīng)力脈內(nèi)鑿巖巷道受到爆破震動(dòng)破壞的情況,運(yùn)用顆粒流程序PFC2D對(duì)動(dòng)載荷作用下鑿巖巷道的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值分析,根據(jù)Blastmate III監(jiān)測儀得到現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),選取了3條不同的實(shí)測振動(dòng)速度時(shí)程曲線作為動(dòng)載荷輸入,分別進(jìn)行了靜力和動(dòng)力分析。結(jié)果表明：相比于靜態(tài)分析,爆破震動(dòng)作用下巖體應(yīng)力、位移及塑性區(qū)發(fā)生了更顯著地變化；隨巖體質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度增大,巷道圍巖的應(yīng)力、位移及裂紋數(shù)量也明顯增加。為了避免爆破震動(dòng)誘發(fā)高應(yīng)力脈內(nèi)鑿巖巷道失穩(wěn)冒落,提出了相關(guān)合理的建議。該論文有圖117幅,表39個(gè),參考文獻(xiàn)80篇。
【學(xué)位單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：TD87
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究意義、目的
    1.3 國內(nèi)外研究概況
        1.3.1 中厚急傾斜破碎礦體開采的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究
        1.3.3 動(dòng)力擾動(dòng)下巷道圍巖動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律研究
    1.4 研究方法、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究方法及內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
2 中厚急傾斜破碎磷礦體采礦方法選擇
    2.1 采礦方法選擇依據(jù)
    2.2 采礦方法初選
        2.2.1 人工假頂下向階段充填采礦法（方案一）
        2.2.2 人工假頂下向同分段充填采礦法（方案二）
        2.2.3 人工假頂下向交錯(cuò)分段充填采礦法（方案三）
        2.2.4 脈內(nèi)采準(zhǔn)上下鑿巖中深孔側(cè)向落礦充填采礦法（方案四）
        2.2.5 脈外脈內(nèi)聯(lián)合采準(zhǔn)向上鑿巖中深孔落礦充填法（方案五）
    2.3 采礦方法優(yōu)化選擇
        2.3.1 各采礦方案綜合比較
        2.3.2 未確知測度理論方案優(yōu)選
    2.4 本章小結(jié)
3 采場穩(wěn)定性數(shù)值模擬與參數(shù)優(yōu)化
    3.1 數(shù)值計(jì)算方法的選擇
    3.2 基本假設(shè)
    3.3 巖體力學(xué)參數(shù)選取
    3.4 模型的建立
    3.5 模擬計(jì)算及結(jié)果分析
        3.5.1 采場頂板穩(wěn)定性分析
        3.5.2 人工假頂穩(wěn)定性分析
        3.5.3 參數(shù)優(yōu)化分析
    3.6 本章小結(jié)
4 中厚急傾斜破碎礦體采礦方法工業(yè)試驗(yàn)
    4.1 工程應(yīng)用背景
        4.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)選擇
        4.1.2 試驗(yàn)礦段開采技術(shù)條件
    4.2 采切工程布置
    4.3 人工假頂設(shè)計(jì)與施工
        4.3.1 人工假頂目的
        4.3.2 人工假頂方案設(shè)計(jì)
        4.3.3 人工假頂方案現(xiàn)場施工
    4.4 采場回采工藝
        4.4.1 采場鑿巖
        4.4.2 采場爆破
        4.4.3 采場支護(hù)
        4.4.4 采場出礦
        4.4.5 采場通風(fēng)
        4.4.6 采場充填
    4.5 現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用效果分析
        4.5.1 采礦直接成本計(jì)算
        4.5.2 充填材料成本計(jì)算
        4.5.3 1100分段人工假頂成本
        4.5.4 總成本分析
    4.6 本章小結(jié)
5 爆破震動(dòng)對(duì)脈內(nèi)巷道穩(wěn)定性影響分析
    5.1 脈內(nèi)鑿巖巷道受動(dòng)載荷擾動(dòng)破壞概況
    5.2 爆破震動(dòng)效應(yīng)的現(xiàn)場研究
    5.3 數(shù)值計(jì)算模型和方案
        5.3.1 顆粒流軟件PFC2D簡介
        5.3.2 PFC2D動(dòng)力計(jì)算步驟
        5.3.3 數(shù)值分析模型
        5.3.4 計(jì)算方案
    5.4 爆破震動(dòng)荷載輸入
        5.4.1 爆破震動(dòng)速度時(shí)程
        5.4.2 爆破震動(dòng)施加方式
    5.5 模擬計(jì)算及結(jié)果分析
        5.5.1 應(yīng)力場分析
        5.5.2 位移場分析
        5.5.3 塑性區(qū)分析
    5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
參加的科研項(xiàng)目及獲得的獎(jiǎng)勵(lì)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高富強(qiáng);高新峰;康紅普;;動(dòng)力擾動(dòng)下深部巷道圍巖力學(xué)響應(yīng)FLAC分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年04期

2 龍?jiān)?馮長根,徐全軍,季茂榮,張冀峰;爆破地震波在巖石介質(zhì)中傳播特性與數(shù)值計(jì)算研究[J];工程爆破;2000年03期

3 蔣楠;鄭曉碩;張磊;占建琴;;采礦爆破振動(dòng)對(duì)巷道圍巖影響的數(shù)值模擬研究[J];工程爆破;2010年03期

4 古德生,鄧建,李夕兵;地下金屬礦山無間柱連續(xù)采礦可靠性分析與設(shè)計(jì)[J];中國工程科學(xué);2001年01期

5 龐彥軍;王小勝;栗文國;;基于指標(biāo)區(qū)分權(quán)重的未確知測度綜合評(píng)價(jià)模型及其應(yīng)用[J];大學(xué)數(shù)學(xué);2008年01期

6 李凱;廖九波;朱坤磊;;分段鑿巖階段空場嗣后充填法在急傾斜破碎礦體中的應(yīng)用[J];化工礦物與加工;2012年01期

7 王新民;曹剛;張欽禮;龔正國;;康家灣礦深部難采礦體采場穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究[J];河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

8 李夕兵;范文錄;胡國宏;;急傾斜破碎礦體采礦方法改進(jìn)與頂板再造設(shè)計(jì)[J];科技導(dǎo)報(bào);2012年13期

9 姚金蕊;羅曼;李文成;王梅;劉永旭;;開陽磷礦采礦方法的未確知測度優(yōu)化選擇[J];科技導(dǎo)報(bào);2012年15期

10 陳國祥;竇林名;高明仕;牟宗龍;;動(dòng)力撓動(dòng)對(duì)回采巷道沖擊危險(xiǎn)的數(shù)值模擬[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2009年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王飛躍;基于不確定性理論的尾礦壩穩(wěn)定性分析及綜合評(píng)價(jià)研究[D];中南大學(xué);2009年

2 付玉華;露天轉(zhuǎn)地下開采巖體穩(wěn)定性及巖層移動(dòng)規(guī)律研究[D];中南大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2888776