金川礦區(qū)是全球第三大鎳礦生產(chǎn)基地,其伴生銅礦產(chǎn)量全國第三、鈷產(chǎn)量全球第四、鉑族金屬產(chǎn)量亞洲第一,被譽為中國鎳都。鎳、鈷、鉑族金屬在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域（例如航空業(yè)和國防工業(yè)等）具有重要作用和戰(zhàn)略價值。因此,保障金川二礦（金川礦區(qū)的主力礦山）的穩(wěn)定生產(chǎn),關(guān)系到國家資源供給的安全性。目前,隨著1000m中段水平礦柱回采工作的持續(xù)進行,二礦面臨兩大問題:（1）1000m中段水平礦柱在何時屈服以及未來是否會發(fā)生失穩(wěn)?（2）1000m中段水平礦柱的形成以及隨著回采持續(xù)變薄的未來態(tài)勢,如何影響礦體上盤圍巖中沿脈巷道的穩(wěn)定性?本文針對上述兩大問題,結(jié)合《金川二礦區(qū)1000m中段水平礦柱回采前后應力場分布規(guī)律》課題,開展了如下工作:（1）對金川二礦區(qū)的地質(zhì)背景（包括構(gòu)造環(huán)境、巖石特性和地應力場）進行總結(jié)和討論;（2）建立包含礦體、巖體、填充體以及巷道的二維彈塑性有限元模型,對水平礦柱屈服的臨界厚度做出預測;比較1000m中段水平礦柱和1150m中段水平礦柱在不同厚度下的應力和位移,對1000m中段水平礦柱的破壞做出評估;同時總結(jié)上盤沿脈巷道在水平礦柱不同厚度時的破壞規(guī)律,從而得出上盤沿脈巷道的受力變形以及屈... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１水平礦柱；ｇＶ意圖??

蘭州大學碩士論文?金川二礦區(qū)１０００ｍ中段水平礦柱的屈服破壞過程及其對上盤巷道穩(wěn)定性的影響??第二章礦區(qū)工程地質(zhì)條件??２．１引言??金川礦區(qū)是我國工程地質(zhì)的搖籃，其地質(zhì)情況非常復雜，為了能夠?qū)Γ保埃埃??米中段水平礦柱穩(wěn)定性進行有效的評估，全面了解并掌握金川礦區(qū)的工程地質(zhì)情??況是一項至關(guān)重要的工作。本章通過閱讀相關(guān)文獻資料，結(jié)合現(xiàn)場勘查、鉆探等??情況，對礦區(qū)的工程地質(zhì)情況進行整理分析，為后文的力學穩(wěn)定性研究提供參考??依據(jù)。??２．２區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境??２．２．１區(qū)域構(gòu)造背景［３１＿３５］??圖２－１為中國大陸板塊與周邊板塊的相互作用圖。中國大陸位于歐亞板塊東??南邊緣，其西南方向受到印度洋板塊的正面碰撞，東南和東北方向分別受到太平??洋版塊和北美板塊的俯沖作用，背面則受到西伯利亞板塊的的限制約束，在該種??聯(lián)合擠壓約束作用下，中國山脈和主要斷裂帶形成，進一步控制了中國地震帶的??分布。??圖２－１中國大陸板塊與周邊板塊的相互作用??在中國西部，印度洋板塊向北與歐亞板塊碰撞，作用部位恰好處于喜馬拉雅??９??

蘭州大學碩士論文?金川二礦區(qū)１０００ｍ中段水平礦柱的屈服破壞過程及其對上盤巷道穩(wěn)定性的影響??弧形山脈，進一步導致了喜馬拉雅造山運動和青藏高原的隆升。晚第三紀以來，??整個中國西部的構(gòu)造形勢受青藏高原隆升的控制。在板塊運動的構(gòu)造背景下，青藏高原??不斷隆升，成為了一個髙海拔的巨形斷塊，并逐步形成了高原內(nèi)部巖石圈物質(zhì)向四周擴??張的態(tài)勢。參看圖２－２可知，金川礦區(qū)位于祁呂－賀蘭山字型構(gòu)造西翼北側(cè)，南臨河西走??廊過渡帶，北為潮水凹陷帶，西南方向處于地殼長期活動區(qū)域的龍首山隆起帶。研宄表??明，龍首山隆起帶是南面祁連山向北東方向推覆產(chǎn)生的巨大推覆體，而祁連山造山運動??向北東推覆的動力源泉來自于青藏髙原隆升引起的高原內(nèi)巖石圈物質(zhì)向周圍的輻射狀??擴展效應。??綜上所述，大陸板塊運動和青藏高原的隆升運動對金川礦區(qū)形成起控制作用。??＼?帶??？?ｒ＾ｉ?ｍ??－Ｓｔ單元界線二關(guān)．元羿線ＢＳ伏財構(gòu)ｉｓ主應力方向??圖２－２大地構(gòu)造位置示意圖ｌ３６］??２．２．２區(qū)域構(gòu)造體系??根據(jù)目前掌握的資料和研宄程度，龍首山及其毗鄰地區(qū)大致分為：西域構(gòu)造??體系、祁呂賀蘭山構(gòu)造體系、龍首山入字型構(gòu)造體系、河西構(gòu)造體系、區(qū)域東西??向構(gòu)造帶、阿拉善弧形構(gòu)造帶其中，西域構(gòu)造系是在古生時代完成，其余構(gòu)??造系均在燕山運動以來形成［３５］。從圖２－３中可以看出，龍首山及其周圍地區(qū)的褶??皺形態(tài)呈一復式向斜，與山脈走向一致，均為北西西向。在龍首山脈及祁連山一??帶，分布著許多構(gòu)造方向為為北西至北西西的構(gòu)造帶，這些構(gòu)造帶在歷史上受過??呂梁構(gòu)造的多次構(gòu)造運動作用，形成了褶皺�，F(xiàn)今的構(gòu)造活動仍以這些構(gòu)造帶為??基矗??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]金川二礦區(qū)地應力場研究與地下工程穩(wěn)定性[D]. 馬宇.中國地質(zhì)科學院 2006

碩士論文
[1]金川二礦區(qū)深部地應力測量及應力狀態(tài)研究[D]. 張鵬.中國地質(zhì)大學（北京） 2011
[2]金川二礦區(qū)1150中段沿脈巷道支護體系的破壞過程及力學機制[D]. 陳曉輝.蘭州大學 2007



本文編號：3509614