某礦礦柱回收、采空區(qū)處理與卸壓開采方案數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-03-25 10:12
隨開采年限不斷增加,多數(shù)礦山相繼進(jìn)入深部開采階段,往往淺部需要礦柱回收并采空區(qū)處理,否則,可能誘發(fā)頂板沖擊地壓;隨著開采深度不斷增加,由于支承壓力急劇增大,礦井沖擊地壓、圍巖大變形等災(zāi)害日趨頻發(fā),將嚴(yán)重影響深部資源的安全高效開采。本文將以某礦為背景,提出礦柱回收、采空區(qū)處理與卸壓開采方案。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)通過井下調(diào)查、室內(nèi)巖石物理力學(xué)試驗,結(jié)合井下地壓顯現(xiàn),運(yùn)用正交數(shù)值模擬反演分析,確定巖石物理力學(xué)參數(shù)的折減系數(shù),得出了該礦山的巖體物理力學(xué)參數(shù)。(2)結(jié)合現(xiàn)場地壓顯現(xiàn)及上部采空區(qū)分布,提出采空區(qū)處理與卸壓開采聯(lián)合方案,并借助Flac3D數(shù)值模擬確定了該方案的施工參數(shù)。上盤脈外卸壓施工巷道距采空區(qū)邊緣的水平距離取25 m;上盤脈外卸壓施工巷道底板爆破隔斷開采的深度不小于20 m,且應(yīng)該充分松動爆破。(3)礦柱回收數(shù)值模擬表明:間隔抽采礦柱后,1010 m中段第一分層頂柱及其以下保留的礦柱不會發(fā)生冒落,但上盤局部千枚巖會因長期拉伸疲勞破壞而垮塌,因而要加快礦柱抽采過程而避免上盤千枚巖垮塌,從而造成貧化;回收過礦柱的相鄰采空區(qū)中的分隔間柱,其回采寬度不應(yīng)超...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
四面體模型
圖 2.2 計算循環(huán)框圖.3 Morh-Coulomb 模型3.1 增量彈性理論摩爾-庫侖模型假設(shè)材料在剪切荷載的作用下發(fā)生屈服時,其屈服應(yīng)力僅決大、最小主應(yīng)力,而第二主應(yīng)力對屈服不產(chǎn)生影響[82]。在 Flac3D中,摩爾-庫型采用主應(yīng)力σ1、σ2、σ3和平面外應(yīng)力σzz表示[88]。主應(yīng)力和主方向由應(yīng)力張量計算,規(guī)定壓應(yīng)力為負(fù)[88]。123 (相應(yīng)的主應(yīng)變增量Δe1、Δe2、Δe3分解為Δei=Δeie+Δeip,這里上標(biāo) e 和 p 分示彈性和塑性部分,塑性分量只是在塑性流動階段不為零,胡克定律的主應(yīng)主應(yīng)變的增量表達(dá)式為[88]: ()eeeeee
圖 2.3 Morh-Coulomb 破壞準(zhǔn)則到 C 點(diǎn)的拉應(yīng)力屈服函數(shù)定義[90]為:3 ttf 1sin1sin N tanmaxc Φ為摩擦角,C 為凝聚力,σt為抗拉強(qiáng)度,材料強(qiáng)度不超過則面由兩個方程描述,分別用 gs和 gt定義剪切塑性流動勢函數(shù)[91]。函數(shù) gs對應(yīng)于非關(guān)聯(lián)的流動法則,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高應(yīng)力下硬巖巷道掘進(jìn)端面鉆孔爆破卸壓動態(tài)模擬[J]. 李俊平,葉浩然,侯先芹. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(03)
[2]急傾斜礦體空場法開采的礦柱回收與卸壓開采效果數(shù)值分析[J]. 李俊平,張浩,張柏春,翟義存. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(01)
[3]某鉛鋅礦采空區(qū)巖石力學(xué)參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 王輝. 商洛學(xué)院學(xué)報. 2017(06)
[4]陜西鉛硐山礦業(yè)有限公司巷道地壓分析[J]. 李龍偉. 中國資源綜合利用. 2017(05)
[5]采動影響下斷層滑移失穩(wěn)研究[J]. 朱峰,張宏偉,韓軍,湯國水,朱志潔. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(02)
[6]畢機(jī)溝露天礦巖體力學(xué)參數(shù)折減系數(shù)的數(shù)值模擬確定[J]. 李俊平,張浩,李鵬偉. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2016(05)
[7]普氏壓力拱理論的局限性[J]. 鄭穎人,邱陳瑜. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(02)
[8]圓形巷道兩幫水平切槽對圍巖卸壓的數(shù)值分析[J]. 朱萬成,侯晨,劉溪鴿,張敏思. 地下空間與工程學(xué)報. 2015(06)
[9]巖爆傾向巖石巷幫鉆孔爆破卸壓的靜態(tài)模擬[J]. 李俊平,王紅星,王曉光,程賢根. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[10]某鉛鋅礦采空區(qū)處理與卸壓開采方案研究[J]. 李俊平,王曉光,王紅星,程賢根. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2015(01)
博士論文
[1]淺埋煤層采場上覆巖層運(yùn)動分析及支架阻力研究[D]. 劉新杰.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
[2]多尺度聚丙烯纖維混凝土力學(xué)性能試驗和拉壓損傷本構(gòu)模型研究[D]. 梁寧慧.重慶大學(xué) 2014
[3]采礦巖石壓力拱演化規(guī)律及其應(yīng)用的研究[D]. 杜曉麗.中國礦業(yè)大學(xué) 2011
[4]隱患資源開采與采空區(qū)治理協(xié)同研究[D]. 陳慶發(fā).中南大學(xué) 2009
[5]緩傾斜采空場處理新方法及采場地壓控制研究[D]. 李俊平.北京理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]采空區(qū)處理與卸壓開采方案研究[D]. 王曉光.西安建筑科技大學(xué) 2016
[2]巖質(zhì)露天邊坡穩(wěn)定性及最終邊坡角研究[D]. 程賢根.西安建筑科技大學(xué) 2016
[3]秦嶺鳳鎮(zhèn)小區(qū)中上泥盆統(tǒng)木桐溝金屬礦床成因[D]. 雷鴻.長安大學(xué) 2015
[4]佛子礦古益礦區(qū)采空區(qū)處理及殘礦回收技術(shù)研究[D]. 葉鵬.武漢科技大學(xué) 2015
[5]基于壓力拱理論及應(yīng)力釋放率的隧道圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 呂釗.西安建筑科技大學(xué) 2015
[6]橋梁墩臺施工對既有鐵路穩(wěn)定性影響的研究[D]. 宋楠.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[7]卸壓爆破在深部金屬礦山開采中的研究[D]. 劉元春.廣西大學(xué) 2014
[8]濕陷性黃土隧洞開挖施工的數(shù)值模擬[D]. 高毓.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]土釘墻與樁錨聯(lián)合支護(hù)相互協(xié)同作用性能分析[D]. 張璐.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2012
[10]樁基荷載作用下巖溶頂板承載特性研究[D]. 閆文佳.重慶交通大學(xué) 2012
本文編號:3099518
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
四面體模型
圖 2.2 計算循環(huán)框圖.3 Morh-Coulomb 模型3.1 增量彈性理論摩爾-庫侖模型假設(shè)材料在剪切荷載的作用下發(fā)生屈服時,其屈服應(yīng)力僅決大、最小主應(yīng)力,而第二主應(yīng)力對屈服不產(chǎn)生影響[82]。在 Flac3D中,摩爾-庫型采用主應(yīng)力σ1、σ2、σ3和平面外應(yīng)力σzz表示[88]。主應(yīng)力和主方向由應(yīng)力張量計算,規(guī)定壓應(yīng)力為負(fù)[88]。123 (相應(yīng)的主應(yīng)變增量Δe1、Δe2、Δe3分解為Δei=Δeie+Δeip,這里上標(biāo) e 和 p 分示彈性和塑性部分,塑性分量只是在塑性流動階段不為零,胡克定律的主應(yīng)主應(yīng)變的增量表達(dá)式為[88]: ()eeeeee
圖 2.3 Morh-Coulomb 破壞準(zhǔn)則到 C 點(diǎn)的拉應(yīng)力屈服函數(shù)定義[90]為:3 ttf 1sin1sin N tanmaxc Φ為摩擦角,C 為凝聚力,σt為抗拉強(qiáng)度,材料強(qiáng)度不超過則面由兩個方程描述,分別用 gs和 gt定義剪切塑性流動勢函數(shù)[91]。函數(shù) gs對應(yīng)于非關(guān)聯(lián)的流動法則,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高應(yīng)力下硬巖巷道掘進(jìn)端面鉆孔爆破卸壓動態(tài)模擬[J]. 李俊平,葉浩然,侯先芹. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(03)
[2]急傾斜礦體空場法開采的礦柱回收與卸壓開采效果數(shù)值分析[J]. 李俊平,張浩,張柏春,翟義存. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2018(01)
[3]某鉛鋅礦采空區(qū)巖石力學(xué)參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 王輝. 商洛學(xué)院學(xué)報. 2017(06)
[4]陜西鉛硐山礦業(yè)有限公司巷道地壓分析[J]. 李龍偉. 中國資源綜合利用. 2017(05)
[5]采動影響下斷層滑移失穩(wěn)研究[J]. 朱峰,張宏偉,韓軍,湯國水,朱志潔. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(02)
[6]畢機(jī)溝露天礦巖體力學(xué)參數(shù)折減系數(shù)的數(shù)值模擬確定[J]. 李俊平,張浩,李鵬偉. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2016(05)
[7]普氏壓力拱理論的局限性[J]. 鄭穎人,邱陳瑜. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(02)
[8]圓形巷道兩幫水平切槽對圍巖卸壓的數(shù)值分析[J]. 朱萬成,侯晨,劉溪鴿,張敏思. 地下空間與工程學(xué)報. 2015(06)
[9]巖爆傾向巖石巷幫鉆孔爆破卸壓的靜態(tài)模擬[J]. 李俊平,王紅星,王曉光,程賢根. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[10]某鉛鋅礦采空區(qū)處理與卸壓開采方案研究[J]. 李俊平,王曉光,王紅星,程賢根. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2015(01)
博士論文
[1]淺埋煤層采場上覆巖層運(yùn)動分析及支架阻力研究[D]. 劉新杰.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
[2]多尺度聚丙烯纖維混凝土力學(xué)性能試驗和拉壓損傷本構(gòu)模型研究[D]. 梁寧慧.重慶大學(xué) 2014
[3]采礦巖石壓力拱演化規(guī)律及其應(yīng)用的研究[D]. 杜曉麗.中國礦業(yè)大學(xué) 2011
[4]隱患資源開采與采空區(qū)治理協(xié)同研究[D]. 陳慶發(fā).中南大學(xué) 2009
[5]緩傾斜采空場處理新方法及采場地壓控制研究[D]. 李俊平.北京理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]采空區(qū)處理與卸壓開采方案研究[D]. 王曉光.西安建筑科技大學(xué) 2016
[2]巖質(zhì)露天邊坡穩(wěn)定性及最終邊坡角研究[D]. 程賢根.西安建筑科技大學(xué) 2016
[3]秦嶺鳳鎮(zhèn)小區(qū)中上泥盆統(tǒng)木桐溝金屬礦床成因[D]. 雷鴻.長安大學(xué) 2015
[4]佛子礦古益礦區(qū)采空區(qū)處理及殘礦回收技術(shù)研究[D]. 葉鵬.武漢科技大學(xué) 2015
[5]基于壓力拱理論及應(yīng)力釋放率的隧道圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 呂釗.西安建筑科技大學(xué) 2015
[6]橋梁墩臺施工對既有鐵路穩(wěn)定性影響的研究[D]. 宋楠.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[7]卸壓爆破在深部金屬礦山開采中的研究[D]. 劉元春.廣西大學(xué) 2014
[8]濕陷性黃土隧洞開挖施工的數(shù)值模擬[D]. 高毓.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]土釘墻與樁錨聯(lián)合支護(hù)相互協(xié)同作用性能分析[D]. 張璐.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2012
[10]樁基荷載作用下巖溶頂板承載特性研究[D]. 閆文佳.重慶交通大學(xué) 2012
本文編號:3099518
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