本文關鍵詞：阿勒泰某金礦采空區(qū)穩(wěn)定性評價與采礦方法優(yōu)化研究

  更多相關文章： 礦山地表沉降 采空區(qū)穩(wěn)定性評價 復雜系統(tǒng) 采礦方法優(yōu)化 分段空場嗣后充填法

【摘要】：阿勒泰某金礦地處北疆的丘陵采用地區(qū),礦山的綠色開采、安全生產對促進邊疆地區(qū)經濟社會的發(fā)展具有十分重要的意義。本論文依據阿勒泰某金礦的開采技術條件以及礦山下部開采擴大采礦生產能力的實際需要,采用現(xiàn)場工作、理論研究、數(shù)值模擬等手段,對涉及礦山安全高效開采的關鍵技術進行了較系統(tǒng)的研究。主要研究內容和取得的研究成果包括：深入調查、分析了礦山的工程地質和水文地質條件；針對礦體賦存情況,進行了必要的巖石物理力學參數(shù)測試；同時,采用巖體地質力學(CSIR)分類法對礦山主要巖體的質量進行了分類研究,得出了主要礦巖體為Ⅲ級巖體即一般巖體的結論。對該礦山的尾砂進行了實驗室試驗,分析了該尾砂的密度、粒級組成、礦物成分、沉降特點以及不同灰砂比和濃度下的充填體強度；料漿濃度、管道半徑和充填倍線對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。根據礦床開采現(xiàn)狀以及脈狀礦體賦存特點,采用FLAC數(shù)值模擬方法,模擬研究了在礦床開采過程中礦山地表的沉降規(guī)律,得出了礦體開采到六中段(410m水平)深度左右時、如果采空區(qū)不進行充填處理、則礦山地表有可能出現(xiàn)較大范圍的沉降或坍塌的結論,以指導礦山的采礦安全生產。分析、統(tǒng)計了礦山的采空區(qū)資料。在礦山地表沉降研究的基礎上,基于復雜系統(tǒng)理論與方法建立了采空區(qū)穩(wěn)定性評價模型,采用模糊綜合評判方法和突變理論模型,對其有代表性的12個采空區(qū)進行了穩(wěn)定性計算及分析,得出了其中8個采空區(qū)處于可能出現(xiàn)破壞或不穩(wěn)定狀態(tài)的結論�；诓煽諈^(qū)穩(wěn)定性分析的結果,提出了采空區(qū)的充填處理方案,并結合采礦生產需要設計了充填系統(tǒng)框圖。建立了基于價值工程原理與方法的采礦方法優(yōu)選數(shù)學模型,對礦山的采礦方法進行了優(yōu)化選擇。根據優(yōu)選結果,設計了一種分段空場采礦嗣后充填法。本論文的研究成果,在理論方面有較好的創(chuàng)新意義,在實踐上將對礦山的安全高效生產起到指導作用。
【關鍵詞】：礦山地表沉降 采空區(qū)穩(wěn)定性評價 復雜系統(tǒng) 采礦方法優(yōu)化 分段空場嗣后充填法
【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD853.34
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-15
• 1.1 課題來源及研究背景11-12
• 1.2 研究意義12-13
• 1.3 主要研究內容及技術路線13-15
• 2 文獻綜述15-30
• 2.1 礦山地表沉降國內外研究現(xiàn)狀及進展15-18
• 2.1.1 礦山地表沉降國內外研究現(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)定性評價及采空區(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)定性評價方法19-21
• 2.2.3 地下采空區(qū)處理方法21-22
• 2.3 國內外采礦方法優(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用25-28
• 2.3.3 充填采礦技術發(fā)展趨向28-30
• 3 礦山開采條件和礦巖及充填材料物理力學特性研究30-57
• 3.1 礦山開采條件30-35
• 3.2 礦山開采現(xiàn)狀35-36
• 3.3 礦巖物理力學特性研究36-41
• 3.3.1 礦石物理、化學特性36-37
• 3.3.2 巖石物理力學性質37-38
• 3.3.3 巖體質量評價38-41
• 3.4 充填材料實驗室試驗研究41-55
• 3.4.1 尾砂的物理性質和化學組成41-43
• 3.4.2 尾砂沉降特性研究43-49
• 3.4.3 不同濃度尾砂對塌落度及擴展度影響49-51
• 3.4.4 膠結尾砂強度影響因素研究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程58-61
• 4.2.1 礦巖及充填體的物理力學參數(shù)58-59
• 4.2.2 建立數(shù)值模型及模擬過程59-61
• 4.3 模擬結果分析61-72
• 4.3.1 覆巖初始應力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 開采過程中地表沉降曲線70-72
• 4.4 本章小結72-73
• 5 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評價73-111
• 5.1 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評價復雜系統(tǒng)73-74
• 5.2 地下采空區(qū)穩(wěn)定性評價74-107
• 5.2.1 模糊層次分析法74-95
• 5.2.2 突變理論模型評價法95-106
• 5.2.3 兩種方法的評價結果比較106-107
• 5.3 采空區(qū)處理初步方案107-110
• 5.4 本章小結110-111
• 6 采礦方法優(yōu)化與設計111-131
• 6.1 建設綠色礦山111-116
• 6.1.1 國家政策導向111-112
• 6.1.2 目前綠色礦山建設狀況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計122-130
• 6.3.1 采礦方法設計122-124
• 6.3.2 充填系統(tǒng)初步設計124-127
• 6.3.3 采礦方法主要技術經濟指標127-130
• 6.4 本章小結130-131
• 7 結論與展望131-135
• 7.1 主要研究結論131-132
• 7.2 本文主要創(chuàng)新點132-133
• 7.3 展望133-135
• 參考文獻135-145
• 作者簡歷及在學研究成果145-149
• 學位論文數(shù)據集149

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前2條

1 劉亞敏;周晶;李遷;;大型工程突發(fā)事故形成的復雜性機理研究[J];復雜系統(tǒng)與復雜性科學;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用[J];金屬礦山;2012年06期

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本文編號：1091870