發(fā)布時(shí)間：2021-10-21 09:15

　　地下開(kāi)采礦產(chǎn)資源過(guò)程中,產(chǎn)生大量采空區(qū)群,為消除由此誘發(fā)的各類安全隱患,礦山通常采用充填技術(shù)進(jìn)行處理,形成充填采空區(qū)群。充填采空區(qū)群受復(fù)雜的靜荷載作用,同時(shí)受到生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的爆破荷載擾動(dòng)作用,若外力荷載擾動(dòng)超過(guò)了充填體承受能力,極有可能導(dǎo)致其喪失自承載能力,導(dǎo)致充填采空區(qū)群整體性失穩(wěn)。因此,開(kāi)展充填采空區(qū)群爆破擾動(dòng)失穩(wěn)與控制研究,保證礦山安全生產(chǎn),具有十分的重要意義。論文以某鎢錫金屬礦山某縱向充填采空區(qū)群為研究對(duì)象,在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上,采用理論分析、數(shù)值模擬、位移監(jiān)測(cè)與工程實(shí)踐等方法,研究縱向充填采空區(qū)群在爆破荷載擾動(dòng)作用下,系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況,提出了減弱爆破擾動(dòng)工程控制方法。主要工作如下:（1）通過(guò)對(duì)礦山采空區(qū)詳實(shí)的調(diào)研,掌握了充填采空區(qū)的分布情況及其賦存環(huán)境,分析了影響充填采空區(qū)的穩(wěn)定性因素與主控因素。（2）構(gòu)建縱向充填采空區(qū)群動(dòng)力響應(yīng)模型,利用數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與動(dòng)力模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了該模型的可靠性,研究爆破荷載擾動(dòng)作用下充填采空區(qū)群的動(dòng)力響應(yīng)衰減規(guī)律。研究結(jié)果表明:充填采空區(qū)群振動(dòng)傳遞具有一定的延時(shí)性,充填體的振動(dòng)頻率衰減得最快。（3）借助數(shù)值模擬軟件與動(dòng)力... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

頂板冒落

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1-1頂板冒落圖1-2地表塌陷論文在“國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目”（2016YFC0600802）與國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（51974135）支持下，以某鎢錫多金屬礦為研究對(duì)象，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查，借助巖石力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和數(shù)值模擬等理論手段，構(gòu)建了充填采空區(qū)群動(dòng)力響應(yīng)模型與數(shù)值模型，開(kāi)展了縱向采空區(qū)群動(dòng)力響應(yīng)研究，分析了爆破落礦時(shí)縱向充填采空區(qū)群穩(wěn)定性，探究其結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，提出了工程控制和抑災(zāi)措施，指導(dǎo)金屬礦山安全高效生產(chǎn)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1巖體動(dòng)力學(xué)研究鉆爆法是礦山生產(chǎn)作業(yè)的常見(jiàn)手段之一，廣泛應(yīng)用于礦山的生產(chǎn)活動(dòng)，巖體在爆破動(dòng)荷載擾動(dòng)下，不可避免產(chǎn)生振動(dòng)與累積損傷，振動(dòng)速度超過(guò)安全閾值或圍巖巖石力學(xué)性質(zhì)損傷弱化到一定程度時(shí)，會(huì)對(duì)礦柱、頂板產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重時(shí)，可能導(dǎo)致采空區(qū)失穩(wěn)[13-17]，從而引發(fā)一系列的工程災(zāi)害事故。長(zhǎng)期以來(lái)，巖體在爆破動(dòng)荷載作用的研究一直是國(guó)內(nèi)外研究者關(guān)注的焦點(diǎn)與熱點(diǎn)，也是礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)外研究者主要從巖體損傷規(guī)律、動(dòng)力響應(yīng)、傳遞規(guī)律等三個(gè)方面開(kāi)展相關(guān)研究。（1）巖體損傷規(guī)律研究韓森[21]等人在某磷礦地下開(kāi)采巷道中開(kāi)展了相關(guān)實(shí)地實(shí)驗(yàn)，采用超聲波測(cè)試與巖石壓縮試驗(yàn)，對(duì)比分析了爆破前后的巖石平均波速與抗壓強(qiáng)度，研究表明，巖體的平均波速與抗壓強(qiáng)度隨爆心距增大而增大，從而得出了巖體的損傷規(guī)律。張國(guó)華等[22]人建立了爆炸損傷相關(guān)的計(jì)算模型，將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的不同質(zhì)點(diǎn)因爆炸產(chǎn)生

第一章緒論3的振動(dòng)速度計(jì)算轉(zhuǎn)化為該質(zhì)點(diǎn)受到的爆炸壓力，同時(shí)利用UDEC數(shù)值模擬軟件模擬了巖體在不同的峰值振速荷載作用時(shí)，該巖石的損傷范圍。朱和玲等[23]人在巖石損傷研究中引入了核磁共振技術(shù)，將巖石孔隙度與橫向松弛時(shí)間作為判斷依據(jù)，分析了巖石在受到爆破作用后的損傷范圍，并采用該技術(shù)得到了巖石的孔隙度與該巖體的單軸抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，從而推出了巖體單軸抗壓強(qiáng)度的計(jì)算預(yù)測(cè)模型。何理等[24]人從裂紋微觀擴(kuò)展角度出發(fā)，建立了質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度巖體損傷計(jì)算模型。研究表明，巖體受到爆炸作用后產(chǎn)生的損傷，具有非線性累積特性，巖體損傷的累積增長(zhǎng)速度與受到的爆炸作用次數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。閆長(zhǎng)斌等人[25-27]在某地下金屬礦山開(kāi)展了大量的原位爆破、爆炸聲波測(cè)試及相關(guān)試驗(yàn)，分析了爆炸聲波在各類巖體中的傳播特性。研究結(jié)果表明，巖體爆炸產(chǎn)生的聲波的主頻與該頻域內(nèi)的振幅比呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，隨著質(zhì)點(diǎn)與爆炸點(diǎn)距離增加，巖體聲波譜變化程度減弱，建立了巖石損傷擴(kuò)展判別模型。同時(shí)，運(yùn)用小波變換技術(shù)，分析了在原位所測(cè)得的爆炸聲波信號(hào)。胡英國(guó)[28]等人2012年歸納了我國(guó)目前5種常用的巖體損傷變量的定義方法，將這5種典型的爆破損傷模型成功導(dǎo)入了LS-DYNA數(shù)值模擬軟件，運(yùn)用該數(shù)值模擬軟件，對(duì)比分析了這5種損傷模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，校正了損傷模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最為接近的一種損傷模型，從而推導(dǎo)得出了巖體的損傷模型（圖1-3）。圖1-3損傷區(qū)最大水平半徑比[28]劉亮[29]等人基于巖體受到爆破作用后的破碎機(jī)制，提出了巖體在受到爆破作用后存

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高濕多塵采空區(qū)三維激光探測(cè)數(shù)據(jù)誤差分析與修正[J]. 徐帥,侯朋遠(yuǎn),梁瑞余,杜永亮.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(09)
[2]黃崗鐵礦采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及治理方案研究[J]. 甯瑜琳,姜凡均,林衛(wèi)星.  礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā). 2019(08)
[3]隧道爆破施工安全控制措施分析[J]. 張成俊.  煤礦爆破. 2019(03)
[4]基于熵權(quán)法和模糊理論的采空區(qū)穩(wěn)定性分析[J]. 陳志強(qiáng),王貽明,陳順滿,牛鵬.  礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā). 2019(05)
[5]基于CMS探測(cè)技術(shù)的房柱采礦法采空區(qū)精細(xì)化探測(cè)及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[J]. 楊福斗,李湘洋,劉海科,梁向陽(yáng),溫世平,李恒.  黃金. 2019(05)
[6]深部巖體力學(xué)與開(kāi)采理論研究進(jìn)展[J]. 謝和平.  煤炭學(xué)報(bào). 2019(05)
[7]白鶴灘壩址柱狀節(jié)理玄武巖爆破損傷質(zhì)點(diǎn)峰值振速安全閾值研究[J]. 夏文俊,盧文波,陳明,嚴(yán)鵬,劉達(dá),胡浩然.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(S1)
[8]金屬礦深部開(kāi)采現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 蔡美峰,薛鼎龍,任奮華.  工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[9]地下洞室爆破開(kāi)挖誘發(fā)圍巖損傷特性及PPV閾值研究[J]. 楊建華,吳澤南,姚池,蔣水華.  振動(dòng)與沖擊. 2019(02)
[10]節(jié)理充填巖體爆炸應(yīng)力波傳播規(guī)律模型試驗(yàn)與應(yīng)用研究[J]. 陳雪峰,趙孝學(xué),汪海波,馬浪,王長(zhǎng)柏.  中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(12)

博士論文
[1]爆炸荷載下圍巖損傷斷裂主動(dòng)控制技術(shù)及機(jī)理研究[D]. 蘇洪.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018

碩士論文
[1]基于拱架效應(yīng)的充填采空區(qū)穩(wěn)定性研究[D]. 陳鵬.華南理工大學(xué) 2018
[2]急傾斜薄礦脈采空區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及殘留礦柱回采方案研究[D]. 黃超.江西理工大學(xué) 2017
[3]爆破動(dòng)載作用下出礦巷道穩(wěn)定性研究[D]. 韓曉亮.江西理工大學(xué) 2016
[4]爆炸作用下裂隙巖體裂紋擴(kuò)展模擬試驗(yàn)研究[D]. 楊鑫.西南科技大學(xué) 2015
[5]微差起爆時(shí)間對(duì)地下采場(chǎng)爆破效果影響分析研究[D]. 陳英.武漢工程大學(xué) 2014



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