【摘要】：在金屬礦山地下開采過程中,經(jīng)常發(fā)生一系列安全事故,其中頂板事故作為各種安全事故中發(fā)生頻率最高的事故,需要認(rèn)真研究分析。程潮鐵礦西區(qū)隨著開采深度的增加,形成了上部為充填體和礦柱共同存在,下部為崩落采礦法采場的復(fù)雜地質(zhì)條件,因此,研究該復(fù)雜條件下采場的頂板穩(wěn)定性對礦山的安全生產(chǎn)具有重要的意義。頂板圍巖的穩(wěn)定性影響著支護(hù)方案的選擇,支護(hù)參數(shù)的決策影響著礦山的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益,因此,有必要對支護(hù)進(jìn)行優(yōu)化研究,平衡安全投入與經(jīng)濟(jì)收入,協(xié)調(diào)推進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展。論文針對程潮鐵礦-500m水平以下采場頂板的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,以此選擇合理的支護(hù)方案,并對選定的支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化研究。主要的研究內(nèi)容有以下幾個方面:第一,分析金屬礦山頂板事故的致災(zāi)因素,構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型,來預(yù)測頂板事故的發(fā)生以及危險(xiǎn)源的排查,為礦山頂板管理提供參考;第二,在分析頂板事故的環(huán)境因素的條件下,構(gòu)建模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)模型,對圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià),為支護(hù)方案的選擇提供依據(jù);第三,通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),模擬巷道錨噴支護(hù),采用回歸分析得到巷道支護(hù)決策指標(biāo)與支護(hù)參數(shù)的函數(shù)關(guān)系,利用多屬性效用理論選擇最優(yōu)支護(hù)參數(shù),達(dá)到支護(hù)參數(shù)優(yōu)化的目的;第四,利用前面的各種網(wǎng)絡(luò)模型、優(yōu)化算法、計(jì)算機(jī)軟件等信息技術(shù),具體對程潮鐵礦特殊條件下的頂板穩(wěn)定性進(jìn)行分析,以及支護(hù)參數(shù)的優(yōu)化,并應(yīng)用于現(xiàn)場生產(chǎn)。研究結(jié)果表明,在程潮鐵礦特殊的工況下,處于同一水平上的采場進(jìn)路巷道,在充填采場正下部區(qū)域的應(yīng)力條件較好,遠(yuǎn)離正下部區(qū)域的應(yīng)力水平升高,局部區(qū)域可能出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,使用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價(jià)各巷道頂板的圍巖穩(wěn)定性等級為Ⅲ(基本穩(wěn)定),選擇的支護(hù)方案為錨噴支護(hù),選擇平均穩(wěn)定性系數(shù)最低的巷道處進(jìn)行支護(hù)參數(shù)優(yōu)化計(jì)算,得到該處最優(yōu)的支護(hù)參數(shù)為,兩幫錨桿長度1.8m、拱頂錨桿長度2.4m、錨桿桿體直徑16mm、錨桿間距0.4m、錨桿排距0.4m、噴射混凝土厚度160mm,滿足安全經(jīng)濟(jì)的需求。上述研究成果對礦山生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD322.1;TD353

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