水溶開采是一種較為特殊的地下采礦方法,溶液在地下溶解礦石的同時對采場結(jié)構(gòu)也會造成一定程度的侵蝕,并且中小型礦山由于受限于資金、技術(shù)、開采成本以及開采規(guī)模等因素,在設(shè)計和開采過程中存在諸多設(shè)計不合理、開采不規(guī)范的情況。本文以四川某地下礦山水溶開采鈣芒硝礦為研究對象。通過現(xiàn)場調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),該礦山在進行回采的過程中,溶液對礦柱的力學性能具有一定的侵蝕作用,從而使礦柱穩(wěn)定性逐漸降低,采場的穩(wěn)定性不能得以充分保證。而礦柱未采取任何支護措施,這將進一步降低礦柱的穩(wěn)定性,也會給在巷道中工作的人員與設(shè)備帶來極大的安全隱患。為了提高該礦山礦柱的穩(wěn)定性,進一步保證采場的安全,本文綜合采用理論分析、力學試驗以及數(shù)值模擬等方式,對該礦山礦柱的穩(wěn)定性進行了研究。本文首先對礦山采場內(nèi)受溶液侵蝕后的礦柱進行取樣,在實驗室中進行巖石力學性能測試,得出巖石力學性能參數(shù);然后采用理論分析計算得出礦柱寬度,沿走向布置時應(yīng)不小于20m,垂直走向布置時應(yīng)不小于28m。進而在理論分析的基礎(chǔ)上進行梯度取值,對不同礦柱寬度進行FLAC^3D數(shù)值模擬分析,得出礦柱寬度沿走向布置時取19.6m,垂直走向布置時取28....

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1、緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水溶開采研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.2.2 FLAC^3D研究方法的應(yīng)用
        1.2.3 礦柱穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.2.4 巷道支護技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與研究目標
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究目標
    1.4 主要技術(shù)路線
2、礦山基本概況
    2.1 自然地理條件
    2.2 礦區(qū)地質(zhì)特征
        2.2.1 地層
        2.2.2 構(gòu)造
    2.3 礦體地質(zhì)特征
        2.3.1 鈣芒硝礦體特征
        2.3.2 礦石特征
    2.4 水文地質(zhì)條件
    2.5 工程地質(zhì)條件
    2.6 礦山開采主要危險因素
        2.6.1 生產(chǎn)過程中主要危險因素
        2.6.2 主要自然危險因素
    2.7 開采現(xiàn)狀及存在的問題
        2.7.1 開采現(xiàn)狀
        2.7.2 開采過程中存在的問題
3、礦山巖石力學性能測試
    3.1 試驗試件制備
    3.2 物理力學性能測試
        3.2.1 巖石密度
        3.2.2 單軸壓縮
        3.2.3 三軸壓縮
        3.2.4 抗拉強度
    3.3 巖石力學性能參數(shù)的確定
4、礦柱寬度分析
    4.1 采場現(xiàn)狀分析
        4.1.1 采場基本情況
        4.1.2 采場頂板穩(wěn)定性分析
        4.1.3 采場礦柱布置評價
    4.2 理論計算
        4.2.1 礦柱分析時的基本假設(shè)
        4.2.2 礦柱尺寸理論計算
    4.3 數(shù)值模擬方案的確立
    4.4 數(shù)值模擬
        4.4.1 FLAC^3D簡介
        4.4.2 基本假設(shè)
        4.4.3 破壞準則
        4.4.4 模擬分析參數(shù)選取
        4.4.5 建立幾何模型
        4.4.6 初始應(yīng)力狀態(tài)
        4.4.7 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    4.5 小結(jié)
5、礦柱穩(wěn)定性對策措施
    5.1 巷道圍巖穩(wěn)定性評價
    5.2 已開采部分巷道破壞原因分析
        5.2.1 采場已開采部分現(xiàn)狀
        5.2.2 破壞原因分析
    5.3 礦柱底部巷道支護設(shè)計
        5.3.1 錨桿支護機理介紹
        5.3.2 支護現(xiàn)狀
        5.3.3 支護材料選擇
        5.3.4 支護參數(shù)設(shè)計
        5.3.5 錨網(wǎng)支護布置形式
        5.3.6 施工工藝
    5.4 未開采部分礦柱穩(wěn)定性對策措施
    5.5 小結(jié)
6、結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3942832