本文關(guān)鍵詞：某硬巖鈾礦床可視化仿真及采場穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究

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【摘要】：由于我國南方硬巖鈾礦資源的賦存條件所限,地浸采鈾等新型采礦方法無法使用,傳統(tǒng)采礦方法仍是目前南方硬巖鈾礦開采的主要手段。在基于傳統(tǒng)鈾礦開采方法的礦床開發(fā)建設(shè)設(shè)計(jì)中使用數(shù)字化手段輔助,不僅可以提高設(shè)計(jì)效率與準(zhǔn)確度,更可以為礦山生產(chǎn)智能化打下基礎(chǔ),服務(wù)科學(xué)管理,提高礦山生產(chǎn)效率,保證安全生產(chǎn)。本文以贛南某硬巖鈾礦床的開發(fā)建設(shè)方案為背景,針對該礦床的地質(zhì)條件、賦存情況和礦巖特性,通過三維可視化地質(zhì)建模技術(shù)對開拓方案進(jìn)行了建模并優(yōu)選,然后通過現(xiàn)場勘察取樣、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等方法對目標(biāo)礦床使用全面采礦法的不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的典型采場的穩(wěn)定性進(jìn)行了模擬試驗(yàn)和穩(wěn)定性分析,本文研究的主要內(nèi)容和成果如下:(1)對目標(biāo)礦點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查,搜集整理地質(zhì)資料,并根據(jù)地質(zhì)資料提出了礦井開拓方案,使用3DMine軟件建立了初步礦山開拓三維可視化模型并優(yōu)選出了最佳開拓方案,為目標(biāo)礦床更深入的數(shù)字礦山建設(shè)打下了基礎(chǔ)。(2)在贛南某硬巖鈾礦床礦點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場巖石采樣,并對試樣進(jìn)行室內(nèi)單軸、三軸壓縮等巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn),獲得了初步的礦巖的容重、彈性模量、泊松比、粘聚力和內(nèi)摩擦角等巖石力學(xué)參數(shù)。然后,通過工程實(shí)際和胡克-布朗準(zhǔn)則結(jié)合對得到的巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了符合該區(qū)域?qū)嶋H情況的工程折減。(3)結(jié)合得到的礦巖參數(shù),對典型采場穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬。使用Midas軟件針對不同礦柱間距的試驗(yàn)方案分別建模,從位移、應(yīng)力、安全系數(shù)、塑性形變等方面模擬比較了礦柱間距為4m×4m、8m×8m、12m×12m方案的典型采場圍巖的力學(xué)響應(yīng)情況,結(jié)果表明,從安全性,經(jīng)濟(jì)性,技術(shù)性來講,8m×8m的方案為綜合最佳方案。(4)通過理論計(jì)算驗(yàn)證了分析得出的優(yōu)化方案采場穩(wěn)定性。采用礦柱強(qiáng)度公式驗(yàn)證了推薦方案的參數(shù),計(jì)算得出目標(biāo)采場礦柱安全系數(shù)大于1.5,礦柱處于安全狀態(tài)。并應(yīng)用三帶理論計(jì)算了安全開采深度,結(jié)果表明該采場上的裂隙導(dǎo)水帶不會聯(lián)通上方水體。安全性驗(yàn)算為礦床進(jìn)一步安全高效開發(fā)提供了對比參考。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD868

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