本文關(guān)鍵詞：平原淺埋巖溶大水礦床井下近礦體注漿帷幕層堵水加固效果研究

  更多相關(guān)文章： 平原淺埋 大水礦床 近礦體帷幕 堵水加固 MIDAS/GTS-FLAC3D

【摘要】：隨著地下礦山的不斷開發(fā)與利用,高應(yīng)力、深井高溫、礦坑涌水量大等水文、工程地質(zhì)條件復(fù)雜的難采礦山不斷增加。大水金屬礦床防治水技術(shù)主要有疏干排水、礦區(qū)地面帷幕注漿截流和井下近礦體帷幕注漿堵水加固技術(shù)等,對(duì)于地處平原地區(qū)淺埋型的大水金屬礦床,采用井下近礦體帷幕注漿堵水加固技術(shù),往往能取得很好的效果。井下近礦體帷幕注漿堵水加固方法的關(guān)鍵技術(shù)之一是帷幕層的經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可行性、安全穩(wěn)定性等方面的論證研究,大水礦山井下形成注漿帷幕層后,帷幕層是保障礦山安全生產(chǎn)的最后一道屏障,因此,注漿帷幕層的可靠性與穩(wěn)定性直接關(guān)系到礦山的安全和生存。論文以徐樓鐵礦石樓礦床一礦帶為研究背景,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法,結(jié)合地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)和聲發(fā)射監(jiān)測(cè)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果,對(duì)注漿帷幕層的堵水加固效果進(jìn)行分析論證,為該礦山全面實(shí)現(xiàn)高效開采提供技術(shù)指導(dǎo)和重要保障。論文的主要研究成果有:(1)通過分析巖石的變形機(jī)理和注漿加固理論,探討礦山壓力的顯現(xiàn)形式以及巖體與漿液相互作用機(jī)理。(2)通過徐樓鐵礦實(shí)施井下近礦體帷幕注漿堵水加固工程以及對(duì)堵水效果分析可知:礦床頂板及圍巖最終形成了厚度不小于25m的堵水率高達(dá)94%的注漿帷幕層。(3)選取徐樓鐵礦具有代表性的采場(chǎng)作為研究對(duì)象,設(shè)置合理的參數(shù),運(yùn)用數(shù)值計(jì)算軟件MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建立簡(jiǎn)化數(shù)值建模。將模型分帷幕前和帷幕后兩種情況進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)帷幕層進(jìn)行分析計(jì)算,從理論上驗(yàn)證了25m的帷幕層的合理性及其良好的注漿加固效果。(4)通過分析徐樓鐵礦地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)和聲發(fā)射監(jiān)測(cè)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)果,從實(shí)踐方面驗(yàn)證了MIDAS/GTS-FLAC3D數(shù)值建模及其模擬計(jì)算的合理性與可靠性,同時(shí)結(jié)合前后序鉆孔涌水量及注漿量、已采礦房揭露情況、地面水位觀測(cè)網(wǎng)情況等多方面綜合分析,得出井下近礦體帷幕注漿堵水加固工程構(gòu)成了堵水加固效果良好的注漿帷幕層。
【關(guān)鍵詞】：平原淺埋 大水礦床 近礦體帷幕 堵水加固 MIDAS/GTS-FLAC3D
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙礦山研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD745.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題研究的目的、意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 大水礦山注漿堵水加固技術(shù)研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 采場(chǎng)圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析的研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 礦山巖層移動(dòng)與地表沉降研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 存在的問題15-16
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線16-18
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容16
• 1.4.2 技術(shù)路線16-18
• 第二章 注漿加固理論及礦山巖石變形機(jī)理應(yīng)用與探討18-33
• 2.1 注漿加固理論18-27
• 2.1.1 注漿理論的應(yīng)用18-23
• 2.1.2 注漿材料流變性及粘時(shí)變效應(yīng)23-26
• 2.1.3 巖體與漿液相互作用的探討26-27
• 2.2 礦山巖石變形機(jī)理27-31
• 2.2.1 礦山壓力的顯現(xiàn)28-29
• 2.2.2 巖層下沉機(jī)理與特征29-31
• 2.3 本章小結(jié)31-33
• 第三章 井下近礦體帷幕注漿堵水效果研究33-46
• 3.1 水文地質(zhì)概況33-35
• 3.1.1 地層33-34
• 3.1.2 礦區(qū)含水層、隔水層特征34-35
• 3.1.3 地下水的補(bǔ)給、逕流和排泄35
• 3.2 礦床水文、工程地質(zhì) 特征35-37
• 3.2.1 礦床概況35-36
• 3.2.2 構(gòu)造巖溶裂隙發(fā)育特征36
• 3.2.3 地下水分布規(guī)律36-37
• 3.2.4 頂板圍巖富水性分區(qū)37
• 3.2.5 圍巖工程地質(zhì)特征37
• 3.3 井下近礦體帷幕注漿堵水加固工程37-43
• 3.3.1 注漿帷幕參數(shù)設(shè)計(jì)37-39
• 3.3.2 前期工程39-42
• 3.3.3 后期工程42-43
• 3.4 井下近礦體帷幕注漿工程堵水注漿效果43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 井下近礦體注漿帷幕層加固效果研究46-82
• 4.1 采礦方法及采場(chǎng)布置46
• 4.2 模型的構(gòu)建46-49
• 4.2.1 數(shù)值計(jì)算模擬軟件及方法介紹46-47
• 4.2.2 構(gòu)建模型47-49
• 4.3 模型的力學(xué)分析49-81
• 4.3.1 帷幕前模型力學(xué)分析49-66
• 4.3.2 帷幕后模型力學(xué)分析66-81
• 4.4 本章小結(jié)81-82
• 第五章 井下近礦體帷幕注漿堵水加固可靠性分析研究82-94
• 5.1 地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)研究82-85
• 5.1.1 地面沉降監(jiān)測(cè)方法82-83
• 5.1.2 礦區(qū)地面沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)83
• 5.1.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析83-85
• 5.2 聲發(fā)射安全監(jiān)測(cè)技術(shù)研究85-91
• 5.2.1 工作原理及監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)85-89
• 5.2.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析89-91
• 5.3 堵水與加固效果綜合分析91
• 5.4 其他情況分析與研究91-92
• 5.5 本章小結(jié)92-94
• 第六章 總結(jié)與展望94-96
• 6.1 總結(jié)94-95
• 6.2 展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-101
• 致謝101-102
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果102

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