為確保礦山生產(chǎn)安全和充分回收礦產(chǎn)資源,在礦山基本建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營中應(yīng)該圍繞巖體力學(xué)性質(zhì)、采場設(shè)計(jì)、頂板及礦柱的應(yīng)力分布、礦床開采順序、采場穩(wěn)定性、巷道支護(hù)技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究。本文在現(xiàn)場結(jié)構(gòu)面調(diào)查、室內(nèi)巖性試驗(yàn)、巷道位移測量和地應(yīng)力測量的基礎(chǔ)上,采用理論分析、數(shù)值模擬、模糊綜合評判等方法,對某大型金屬礦巖體力學(xué)參數(shù)、采礦方法及采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)進(jìn)行室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)、現(xiàn)場結(jié)構(gòu)面調(diào)查、地應(yīng)力及巷道位移測量,了解掌握礦區(qū)巖石的物理力學(xué)特征、礦區(qū)結(jié)構(gòu)面分布情況、地應(yīng)力分布規(guī)律。(2)基于GSI值量化和修正方法初步確定巖體力學(xué)參數(shù)取值范圍。在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,用巖體塊度率(RBR,Rock Block Rating)代替巖體塊度指數(shù)(RBI),利用RBR、d、SCR和Jc四個(gè)參數(shù)進(jìn)行GSI體系中區(qū)間值量化。為了克服GSI體系的缺點(diǎn),提出GSI值的修正方法,從而研究完成新的GSI值量化方法。(3)基于SURPAC軟件構(gòu)建三維實(shí)體模型和塊體屬性模型,利用Java語言將SURPAC塊體模型轉(zhuǎn)換為FLAC3D數(shù)值模型。研究X、Y、Z軸方向地應(yīng)力隨深度的變化規(guī)律,利用...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 問題的提出及研究意義
        1.1.1 巖體力學(xué)參數(shù)評價(jià)的重要性
        1.1.2 采礦方法優(yōu)選和采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的必要性
        1.1.3 課題研究的意義
    1.2 課題的研究內(nèi)容
    1.3 研究技術(shù)路線
2 文獻(xiàn)綜述
    2.1 巖體力學(xué)參數(shù)確定研究現(xiàn)狀
        2.1.1 現(xiàn)場試驗(yàn)方法
        2.1.2 巖體分類方法(經(jīng)驗(yàn)折減方法)
        2.1.3 智能分析方法
        2.1.4 數(shù)值模擬方法
        2.1.5 反演方法
    2.2 采礦方法優(yōu)選研究現(xiàn)狀
        2.2.1 主觀優(yōu)先方法
        2.2.2 客觀優(yōu)先方法
        2.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和專家系統(tǒng)
        2.2.4 多目標(biāo)決策權(quán)重的確定方法
    2.3 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        2.3.1 經(jīng)驗(yàn)類比法
        2.3.2 理論解析法
        2.3.3 數(shù)值模擬分析法
        2.3.4 綜合分析方法
    2.4 本章小結(jié)
3 室內(nèi)巖性試驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)查及測量
    3.1 礦區(qū)概況和巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)
        3.1.1 礦區(qū)概況
        3.1.2 巖石力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)
        3.1.3 巖石試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.2 現(xiàn)場結(jié)構(gòu)面調(diào)查及巖體聲波測試
        3.2.1 結(jié)構(gòu)面調(diào)查及統(tǒng)計(jì)分析
        3.2.2 巖體聲波測試及結(jié)果分析
    3.3 礦區(qū)地應(yīng)力測試
        3.3.1 地應(yīng)力測試方法和原理
        3.3.2 現(xiàn)場地應(yīng)力測量
        3.3.3 地應(yīng)力測試結(jié)果分析
    3.4 巷道位移測量
        3.4.1 巷道位移測量原理及方法
        3.4.2 巷道位移測量及分析
    3.5 本章小結(jié)
4 巖體力學(xué)參數(shù)取值范圍確定
    4.1 Hoek-Brown強(qiáng)度準(zhǔn)則
        4.1.1 巖體力學(xué)參數(shù)確定方法
        4.1.2 H-B準(zhǔn)則中主要參數(shù)確定方法
        4.1.3 主要參數(shù)取值范圍確定
    4.2 地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)(GSI)值定量化研究
        4.2.1 巖體結(jié)構(gòu)特征的量化
        4.2.2 結(jié)構(gòu)表面特征的量化
        4.2.3 GSI值修正方法
        4.2.4 礦體和巖體的GSI范圍確定
    4.3 本章小結(jié)
5 基于智能位移反演的巖體力學(xué)參數(shù)確定
    5.1 礦區(qū)地應(yīng)力場擬合
        5.1.1 地應(yīng)力場計(jì)算模型的構(gòu)建
        5.1.2 利用應(yīng)力邊界法的初始地應(yīng)力場擬合
        5.1.3 模擬結(jié)果分析
    5.2 基于GA-FLAC^3D融合的位移正反演法
        5.2.1 遺傳算法(GA)
        5.2.2 位移反演的基本思想
        5.2.3 基于GA與FLAC^3D融合的位移正反演法
    5.3 巖體力學(xué)參數(shù)確定及結(jié)果分析
        5.3.1 巖體力學(xué)參數(shù)確定
        5.3.2 結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 基于主客觀組合賦權(quán)的采礦方法優(yōu)選
    6.1 采礦方法初選及評價(jià)指標(biāo)體系確定
        6.1.1 采礦方法初選
        6.1.2 評價(jià)指標(biāo)體系確定
    6.2 評價(jià)指標(biāo)隸屬度矩陣的確定
        6.2.1 定量指標(biāo)隸屬度矩陣確定
        6.2.2 定性指標(biāo)隸屬度矩陣確定
    6.3 基于主客觀組合賦權(quán)的采礦方法優(yōu)選
        6.3.1 運(yùn)用模糊層次分析法(FAHP)的主觀權(quán)重確定
        6.3.2 基于熵權(quán)法(Entropy)的客觀權(quán)重確定
        6.3.3 利用灰色相關(guān)分析的組合權(quán)重確定
        6.3.4 采用模糊綜合評價(jià)的采礦方法優(yōu)選
    6.4 本章小結(jié)
7 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究
    7.1 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍初選
        7.1.1 基于Mathew法的采場跨度初步確定
        7.1.2 采場頂柱的厚度初步確定
    7.2 數(shù)值模擬分析
        7.2.1 采場巖體破壞判斷方法
        7.2.2 基于FLAC^3D數(shù)值模擬的采場穩(wěn)定性分析
    7.3 采場結(jié)構(gòu)參數(shù)綜合優(yōu)化
        7.3.1 評價(jià)指標(biāo)體系建立及主客觀組合賦權(quán)
        7.3.2 采用接近理想解法(TOPSIS)的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)選
    7.4 本章小結(jié)
8 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    8.1 主要研究結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 存在問題及研究展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3760719