本文選題：充填體下　切入點(diǎn)：階段礦柱　出處：《江西理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著人類社會(huì)的發(fā)展,埋藏較淺的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量日益減少,所以向地下深部開(kāi)采資源和在各種復(fù)雜條件下回采礦體成為大勢(shì)所趨。為更多的回收資源和保護(hù)地表,對(duì)上部采空區(qū)進(jìn)行充填成為必要的手段,導(dǎo)致開(kāi)采深部礦體的技術(shù)條件更為復(fù)雜。充填體下采礦有其特殊性:尾砂、廢石等充填料散體對(duì)其下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生垂直荷載,改變了結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài);輸送充填體的水弱化巖體,使巖體強(qiáng)度降低;由于充填體微觀上不可避免的含有微裂隙、微缺陷特性,爆破震動(dòng)的累積作用很明顯,對(duì)充填體穩(wěn)定性造成不利影響。本文結(jié)合東鄉(xiāng)銅礦V號(hào)礦體的復(fù)雜條件和開(kāi)采現(xiàn)狀,進(jìn)行了充填體下階段礦柱穩(wěn)定性研究。論文主要所做工作及結(jié)論如下:(1)采用AHP分析方法得出了影響充填體下階段礦柱穩(wěn)定性的幾個(gè)較重要的因素。單元結(jié)構(gòu)參數(shù)在目標(biāo)層中權(quán)重較高,即結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)充填體下階段礦柱穩(wěn)定性影響較大,故在開(kāi)采設(shè)計(jì)時(shí)需加以重視。采場(chǎng)暴露面積、階段礦柱厚度在準(zhǔn)則層的結(jié)構(gòu)參數(shù)中權(quán)重較高;巖體結(jié)構(gòu)、開(kāi)采深度在準(zhǔn)則層的地質(zhì)條件中權(quán)重較高;爆破震動(dòng)、上部充填高度在準(zhǔn)則層的工程條件中權(quán)重較高。研究結(jié)果認(rèn)為,巖體結(jié)構(gòu)、開(kāi)采深度受自然條件決定,采場(chǎng)暴露面積、階段礦柱厚度、爆破震動(dòng)是可控參數(shù),采礦時(shí),應(yīng)予以重視。(2)介紹了小變形薄板理論的公式,并計(jì)算確定階段礦柱最小安全厚度為5m,建立了數(shù)值模型進(jìn)一步模擬,對(duì)階段礦柱厚度從5m至9m進(jìn)行了分析,得出了在采場(chǎng)寬度為15m,回采單元長(zhǎng)為25m,暴露面積為375m2時(shí),階段礦柱厚度為7m符合要求。(3)利用ANSYS軟件的LS-DYNA模塊,模擬了上部為充填體、下部為分段采場(chǎng)、藥包分段延時(shí)爆破的過(guò)程。結(jié)果表明:礦柱應(yīng)力分布隨著不同藥包起爆的能量發(fā)生疊加,導(dǎo)致礦柱最大應(yīng)力相應(yīng)增大,但仍然小于礦巖的抗拉強(qiáng)度,比抗壓、抗剪強(qiáng)度更小,所以不會(huì)對(duì)礦巖的穩(wěn)定性造成不利影響;炸藥爆破作用,對(duì)礦柱產(chǎn)生位移,Z方向最大位移隨爆破次數(shù)的疊加而增大;爆破震動(dòng)經(jīng)過(guò)階段礦柱的隔離作用,對(duì)充填體產(chǎn)生的最大有效應(yīng)力小于充填體的抗壓強(qiáng)度,上部充填體的穩(wěn)定性不會(huì)被破壞。
[Abstract]:With the development of human society, the reserves of shallow mineral resources are decreasing day by day.In order to recover more resources and protect the surface, filling the upper goaf becomes a necessary means, which makes the technical conditions of mining deep orebody more complicated.Mining under the filling body has its particularity: vertical load on the substructure of the filling material such as tailings, waste rock and so on, which changes the stress state of the structure, the water weakening of the conveying filling body makes the rock mass strength decrease;Because of the microfissures and microdefects in the backfill, the accumulative effect of blasting vibration is obvious, which has an adverse effect on the stability of the backfill.Based on the complex conditions and mining status of No. V orebody in Dongxiang Copper Mine, the stability of pillar in the lower stage of filling body is studied in this paper.The main work and conclusions of this paper are as follows: (1) by using AHP analysis, several important factors affecting the stability of pillar in the lower stage of the filling body are obtained.The structural parameters of the unit have a high weight in the target layer, that is, the structural parameters have a great influence on the stability of the pillar under the filling body, so it is necessary to pay attention to the mining design.The upper filling height has a high weight in the engineering condition of the criterion layer.Therefore, the stability of ore rock will not be adversely affected; the blasting action of explosive, the maximum displacement of Z direction to the pillar will increase with the superposition of blasting times; the isolating action of pillar in the stage of blasting vibration,The maximum effective stress on the filling is less than the compressive strength of the filling, and the stability of the upper filling will not be destroyed.
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD853.34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1727660