厚礦體分層上向開(kāi)采中,每一分層開(kāi)采都會(huì)對(duì)圍巖體應(yīng)力場(chǎng)產(chǎn)生擾動(dòng)與破壞,從而形成新的應(yīng)力場(chǎng)。這種應(yīng)力場(chǎng)的復(fù)雜疊加變化嚴(yán)重影響著井下巷道的安全,是制約地下礦山開(kāi)采安全生產(chǎn)急需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以首鋼公司馬城鐵礦的地下開(kāi)采為工程依托,通過(guò)對(duì)上下兩個(gè)采區(qū)同時(shí)上向分層開(kāi)采工況的模擬研究,系統(tǒng)分析多次重復(fù)開(kāi)采擾動(dòng)下采區(qū)圍巖應(yīng)力場(chǎng)的變化與疊加分布特征、以及井下巷道圍巖的安全性,對(duì)深部礦體安全開(kāi)采具有指導(dǎo)意義。主要內(nèi)容如下:（1）基于開(kāi)采設(shè)計(jì)對(duì)馬城鐵礦兩采區(qū)上向分層開(kāi)采進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,系統(tǒng)分析了動(dòng)態(tài)開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)力場(chǎng)演化規(guī)律、疊加屬性和分布特點(diǎn),通過(guò)安全影響的區(qū)劃,找出安全區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)和破壞區(qū),為安全防護(hù)與開(kāi)采方案設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。（2）依據(jù)危險(xiǎn)區(qū)劃的結(jié)果,對(duì)危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行了加固方案的優(yōu)化設(shè)計(jì),然后再進(jìn)行數(shù)值模擬研究,對(duì)不滿足要求的危險(xiǎn)區(qū)域采取了重新布設(shè)巷道線路方案,以便確保井下運(yùn)輸安全。（3）依據(jù)博弈論-云模型理論方法,建立地下巷道的安全性評(píng)價(jià)體系,結(jié)合主觀與客觀兩方面,從12個(gè)影響礦山開(kāi)采巷道的安全性因素著手進(jìn)行全面的理論分析,并為動(dòng)態(tài)開(kāi)采過(guò)程中巷道安全性設(shè)立了安全性等級(jí),從而為馬城鐵礦的開(kāi)采的安全... 

【文章來(lái)源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

馬城鐵礦2號(hào)礦體與各斷層立體模型

圖２－２馬城鐵礦主礦體平面分布示意圖??２．２數(shù)值分析模型設(shè)計(jì)??２．２．１數(shù)值模擬軟件簡(jiǎn)介??連續(xù)介質(zhì)力學(xué)分析軟件ＦＬＡＣ是由美國(guó)ＩＴＡＳＣＡ公司研制開(kāi)發(fā)出的，是該公??司所推出的最知名的計(jì)算軟件之一。ＦＬＡＣ廣泛應(yīng)用于全球各個(gè)國(guó)家，在土木工??程學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都有很高的聲譽(yù)［２８］。??ＦＬＡＣ?３Ｄ是三維快速拉格朗日差分分析（Ｆａｓｔ?Ｌａｎｇｒａｎｇｉａｎ?Ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ??Ｃｏｎｔｉｎｕａ?３?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）的簡(jiǎn)寫(xiě)，它是快速拉格朗日法基于三維顯示有限元差分??法的數(shù)值分析方法。軟件可以計(jì)算分析處于外界荷載作用下巖土體所產(chǎn)生的變形、??應(yīng)力、穩(wěn)定性的變化情況，在計(jì)算巖土體發(fā)生破壞后的大變形和峰后特性等問(wèn)題??的計(jì)算方面有其突出的優(yōu)勢(shì)［２９］。另外，軟件能夠?yàn)榉蔷�性動(dòng)力計(jì)算、本構(gòu)模型??的二次開(kāi)發(fā)和多場(chǎng)耦合等方面提供專業(yè)的解決方法。ＦＬＡＣ／ＦＬＡＣ?３Ｄ廣泛應(yīng)用??

、，過(guò)程中忽略了結(jié)構(gòu)軟弱面、地下水以及溫度等因素的影響。??（３）所有礦山巖層在空間中的分布以及形態(tài)都是復(fù)雜多變的，各巖層之間或??多或少存在相互交錯(cuò)的現(xiàn)象ｐ８］，準(zhǔn)確的建立巖層空間形態(tài)及分布特征是比較困??難的。馬城鐵礦根據(jù)完整性以及風(fēng)化程度的差異，將巖體簡(jiǎn)化成六種不同力學(xué)性??質(zhì)的圍巖。??（４）礦山的開(kāi)采是動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，隨著時(shí)間的推進(jìn)，巖體應(yīng)力會(huì)隨之發(fā)生??變化，進(jìn)而影響所研宄內(nèi)容的結(jié)果，因此在模擬過(guò)程中需要忽略時(shí)間因素在開(kāi)采??過(guò)程中的影響。??由于各水平巷道數(shù)量多，本研宄擬建立整體應(yīng)力場(chǎng)模型及巷道模型，前者所??得應(yīng)力場(chǎng)數(shù)據(jù)結(jié)果將用于后者的模擬計(jì)算中的應(yīng)力條件。應(yīng)力場(chǎng)模型設(shè)計(jì)如圖??２－６？２－９所示，模型共６８９５８０個(gè)單元，１３８８７７個(gè)節(jié)點(diǎn)，模型設(shè)計(jì)范圍從東向西??４０３９６０００?至?４０３９９０００，長(zhǎng)?３０００ｍ；從南向北?４３８５５００?至?４３８８２００，寬?２７００ｍ；模型高??度１７１７ｍ，模擬范圍為自地上１７ｍ至地下１７００ｍ；周邊采區(qū)單方向約束，模型底??部設(shè)置垂直約束，頂部不設(shè)約束，荷載僅考慮巖體的自重。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]厚煤層分層開(kāi)采巷道布置與支護(hù)研究[D]. 劉家成.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]特厚煤層上向分層充填回采巷道圍巖控制技術(shù)[D]. 康濤.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]東鄉(xiāng)銅礦深部軟巖巷道加固對(duì)策研究及應(yīng)用[D]. 劉祥楨.南昌大學(xué) 2012
[4]高家梁煤礦巷道加固與數(shù)值模擬研究[D]. 陳千.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009
[5]綜放工作面開(kāi)切眼與停采線大斷面巷道支護(hù)技術(shù)研究[D]. 朱昌星.山東科技大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3147216