阿勒泰某金礦采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與采礦方法優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間：2017-10-25 03:26
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【摘要】：阿勒泰某金礦地處北疆的丘陵采用地區(qū),礦山的綠色開(kāi)采、安全生產(chǎn)對(duì)促進(jìn)邊疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展具有十分重要的意義。本論文依據(jù)阿勒泰某金礦的開(kāi)采技術(shù)條件以及礦山下部開(kāi)采擴(kuò)大采礦生產(chǎn)能力的實(shí)際需要,采用現(xiàn)場(chǎng)工作、理論研究、數(shù)值模擬等手段,對(duì)涉及礦山安全高效開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。主要研究?jī)?nèi)容和取得的研究成果包括：深入調(diào)查、分析了礦山的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；針對(duì)礦體賦存情況,進(jìn)行了必要的巖石物理力學(xué)參數(shù)測(cè)試；同時(shí),采用巖體地質(zhì)力學(xué)(CSIR)分類法對(duì)礦山主要巖體的質(zhì)量進(jìn)行了分類研究,得出了主要礦巖體為Ⅲ級(jí)巖體即一般巖體的結(jié)論。對(duì)該礦山的尾砂進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),分析了該尾砂的密度、粒級(jí)組成、礦物成分、沉降特點(diǎn)以及不同灰砂比和濃度下的充填體強(qiáng)度；料漿濃度、管道半徑和充填倍線對(duì)料漿流變性能的影響。為后續(xù)充填站和采礦參數(shù)的優(yōu)化提供依據(jù)。根據(jù)礦床開(kāi)采現(xiàn)狀以及脈狀礦體賦存特點(diǎn),采用FLAC數(shù)值模擬方法,模擬研究了在礦床開(kāi)采過(guò)程中礦山地表的沉降規(guī)律,得出了礦體開(kāi)采到六中段(410m水平)深度左右時(shí)、如果采空區(qū)不進(jìn)行充填處理、則礦山地表有可能出現(xiàn)較大范圍的沉降或坍塌的結(jié)論,以指導(dǎo)礦山的采礦安全生產(chǎn)。分析、統(tǒng)計(jì)了礦山的采空區(qū)資料。在礦山地表沉降研究的基礎(chǔ)上,基于復(fù)雜系統(tǒng)理論與方法建立了采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)模型,采用模糊綜合評(píng)判方法和突變理論模型,對(duì)其有代表性的12個(gè)采空區(qū)進(jìn)行了穩(wěn)定性計(jì)算及分析,得出了其中8個(gè)采空區(qū)處于可能出現(xiàn)破壞或不穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)論。基于采空區(qū)穩(wěn)定性分析的結(jié)果,提出了采空區(qū)的充填處理方案,并結(jié)合采礦生產(chǎn)需要設(shè)計(jì)了充填系統(tǒng)框圖。建立了基于價(jià)值工程原理與方法的采礦方法優(yōu)選數(shù)學(xué)模型,對(duì)礦山的采礦方法進(jìn)行了優(yōu)化選擇。根據(jù)優(yōu)選結(jié)果,設(shè)計(jì)了一種分段空?qǐng)霾傻V嗣后充填法。本論文的研究成果,在理論方面有較好的創(chuàng)新意義,在實(shí)踐上將對(duì)礦山的安全高效生產(chǎn)起到指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：礦山地表沉降 采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 復(fù)雜系統(tǒng) 采礦方法優(yōu)化 分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘?/strong>
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD853.34
【目錄】：
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 1 引言11-15
- 1.1 課題來(lái)源及研究背景11-12
- 1.2 研究意義12-13
- 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線13-15
- 2 文獻(xiàn)綜述15-30
- 2.1 礦山地表沉降國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及進(jìn)展15-18
- 2.1.1 礦山地表沉降國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 2.1.2 礦山地表沉降研究的主要方法17-18
- 2.2 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及采空區(qū)處理方法18-22
- 2.2.1 地下采空區(qū)存在的危害類型18-19
- 2.2.2 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法19-21
- 2.2.3 地下采空區(qū)處理方法21-22
- 2.3 國(guó)內(nèi)外采礦方法優(yōu)化與充填采礦法研究現(xiàn)狀22-30
- 2.3.1 采礦方法優(yōu)化研究22-25
- 2.3.2 充填采礦法研究與應(yīng)用25-28
- 2.3.3 充填采礦技術(shù)發(fā)展趨向28-30
- 3 礦山開(kāi)采條件和礦巖及充填材料物理力學(xué)特性研究30-57
- 3.1 礦山開(kāi)采條件30-35
- 3.2 礦山開(kāi)采現(xiàn)狀35-36
- 3.3 礦巖物理力學(xué)特性研究36-41
- 3.3.1 礦石物理、化學(xué)特性36-37
- 3.3.2 巖石物理力學(xué)性質(zhì)37-38
- 3.3.3 巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)38-41
- 3.4 充填材料實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究41-55
- 3.4.1 尾砂的物理性質(zhì)和化學(xué)組成41-43
- 3.4.2 尾砂沉降特性研究43-49
- 3.4.3 不同濃度尾砂對(duì)塌落度及擴(kuò)展度影響49-51
- 3.4.4 膠結(jié)尾砂強(qiáng)度影響因素研究51-53
- 3.4.5 尾砂料漿流變性能研究53-55
- 3.5 本章小結(jié)55-57
- 4 礦山地表沉降數(shù)值模擬57-73
- 4.1 數(shù)值模擬軟件選擇57-58
- 4.2 數(shù)值模型建立與模擬過(guò)程58-61
- 4.2.1 礦巖及充填體的物理力學(xué)參數(shù)58-59
- 4.2.2 建立數(shù)值模型及模擬過(guò)程59-61
- 4.3 模擬結(jié)果分析61-72
- 4.3.1 覆巖初始應(yīng)力61-62
- 4.3.2 覆巖及地表的垂直、水平位移云圖62-66
- 4.3.3 覆巖壓力云圖66-70
- 4.3.4 開(kāi)采過(guò)程中地表沉降曲線70-72
- 4.4 本章小結(jié)72-73
- 5 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)73-111
- 5.1 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)復(fù)雜系統(tǒng)73-74
- 5.2 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)74-107
- 5.2.1 模糊層次分析法74-95
- 5.2.2 突變理論模型評(píng)價(jià)法95-106
- 5.2.3 兩種方法的評(píng)價(jià)結(jié)果比較106-107
- 5.3 采空區(qū)處理初步方案107-110
- 5.4 本章小結(jié)110-111
- 6 采礦方法優(yōu)化與設(shè)計(jì)111-131
- 6.1 建設(shè)綠色礦山111-116
- 6.1.1 國(guó)家政策導(dǎo)向111-112
- 6.1.2 目前綠色礦山建設(shè)狀況112-116
- 6.2 采礦方法優(yōu)選116-122
- 6.2.1 采礦方法初選116-117
- 6.2.2 基于價(jià)值工程原理的采礦方法優(yōu)選117-122
- 6.3 優(yōu)選采礦方法的初步設(shè)計(jì)122-130
- 6.3.1 采礦方法設(shè)計(jì)122-124
- 6.3.2 充填系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)124-127
- 6.3.3 采礦方法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)127-130
- 6.4 本章小結(jié)130-131
- 7 結(jié)論與展望131-135
- 7.1 主要研究結(jié)論131-132
- 7.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)132-133
- 7.3 展望133-135
- 參考文獻(xiàn)135-145
- 作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果145-149
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集149
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 劉亞敏;周晶;李遷;;大型工程突發(fā)事故形成的復(fù)雜性機(jī)理研究[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2011年02期
2 田舉博;蔡蓓;;分段礦房嗣后充填法在李樓鐵礦的應(yīng)用[J];金屬礦山;2012年06期
，本文編號(hào)：1091870
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/kuangye/1091870.html
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