本文關(guān)鍵詞：大漢石膏礦厚大礦體采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和穩(wěn)定性研究

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【摘要】：我國石膏礦產(chǎn)資源豐富,探明資源儲量8.9×1011t,居世界第1位。石膏是制作水泥緩凝劑及建筑制品的主要原材料;同時,隨石膏深加工產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,如新型墻體材料、新型防水材料、改性功能材料等需求量的增加,也都預(yù)示著石膏需求量的增大,表明了石膏資源開發(fā)前景廣闊。在我國石膏礦山中,大部分石膏礦山采用留石膏護(hù)頂層和護(hù)底層的房柱法,少數(shù)礦山采用選別充填法和崩落法,這與石膏經(jīng)濟(jì)效益低是分不開的。但針對具體的礦床賦存條件,合理選擇采場構(gòu)成要素與地壓管理方式,從而提高礦山總的回采率,增加礦山經(jīng)濟(jì)效益,是尤為必要的。本文依據(jù)山東省蘭陵縣大漢石膏礦的賦存條件,對厚大石膏礦體的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和采場穩(wěn)定性進(jìn)行研究。首先,進(jìn)行巖石力學(xué)室內(nèi)試驗,得到大漢石膏礦石膏巖石單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等基本巖石力學(xué)性能參數(shù)。其次,運用準(zhǔn)巖體強(qiáng)度理論公式,根據(jù)室內(nèi)試驗測得的巖石力學(xué)參數(shù),計算得到石膏巖體的力學(xué)參數(shù)。然后根據(jù)大漢石膏礦厚大礦體賦存條件,選取適合礦體開采的分層房柱法,并選取具有較高生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率的正臺階回采工藝。在確定采礦方法的基礎(chǔ)上,運用工程經(jīng)驗公式、工程力學(xué)理論、荷載傳遞交匯線理論等方法數(shù)值求解并優(yōu)化得到礦房跨度、頂板厚度、礦柱形式及尺寸和分層開采層間厚度等采場結(jié)構(gòu)參數(shù);同時,通過對礦柱強(qiáng)度、礦柱應(yīng)力的計算,得出礦柱安全系數(shù)經(jīng)驗值和礦柱安全系數(shù)k值,均能滿足礦柱的安全性要求。最后,運用FLAC3D軟件對獲得的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了分層開采后采場穩(wěn)定性、礦柱破壞后采場穩(wěn)定性及采區(qū)垮塌對相鄰采區(qū)的影響,驗證了采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的適用性及隔離礦柱尺寸的合理性,得出分層開采房柱法是適用于厚大石膏礦體開采的方法。
【關(guān)鍵詞】：厚大石膏礦體 礦巖力學(xué)參數(shù) 采場結(jié)構(gòu)參數(shù) 采場穩(wěn)定性 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD876.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究課題的來源和意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容12
• 1.4 研究技術(shù)路線12-14
• 第二章 大漢石膏礦礦區(qū)概況14-21
• 2.1 礦區(qū)位置、范圍及交通概況14
• 2.2 礦區(qū)地理、氣候及經(jīng)濟(jì)概況14-15
• 2.3 礦區(qū)地質(zhì)概況15
• 2.3.1 地層15
• 2.3.2 構(gòu)造15
• 2.4 礦層地質(zhì)概況15-18
• 2.4.1 礦層特征15-16
• 2.4.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造16
• 2.4.3 礦石類型及品級16-17
• 2.4.4 礦體圍巖17-18
• 2.5 礦井建設(shè)情況18-19
• 2.5.1 資源概況18-19
• 2.5.2 礦井建設(shè)19
• 2.6 本章小結(jié)19-21
• 第三章 礦巖物理力學(xué)參數(shù)測定21-28
• 3.1 石膏試件單軸抗壓強(qiáng)度測定21-22
• 3.2 石膏試件彈性模量和泊松比22-23
• 3.3 石膏試件抗剪強(qiáng)度測定23-24
• 3.4 石膏試件內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角24-25
• 3.5 石膏巖石物理力學(xué)參數(shù)25
• 3.6 石膏巖體物理力學(xué)參數(shù)估算25-27
• 3.7 本章小結(jié)27-28
• 第四章 采礦方法選擇28-32
• 4.1 影響采礦方法選擇的要素28
• 4.2 采礦方法選擇28-29
• 4.3 房柱采礦法29-30
• 4.4 回采工藝30-31
• 4.5 本章小結(jié)31-32
• 第五章 礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)研究32-43
• 5.1 礦房跨度與頂板厚度32-37
• 5.1.1 礦房跨度經(jīng)驗公式32-33
• 5.1.2 厚跨比理論33-34
• 5.1.3 梁理論34-36
• 5.1.4 荷載傳遞交匯線理論36-37
• 5.2 礦房跨度和頂板厚度取值37-39
• 5.3 礦柱形式及尺寸39-42
• 5.3.1 礦柱形式選擇39-41
• 5.3.2 礦柱尺寸41-42
• 5.4 分層開采層間厚度取值42
• 5.5 分層開采順序42
• 5.6 本章小結(jié)42-43
• 第六章 礦柱穩(wěn)定性分析43-52
• 6.1 巖體破壞理論基礎(chǔ)43-47
• 6.1.1 巖體破壞概念43
• 6.1.2 巖體破壞機(jī)理43-45
• 6.1.3 巖體破壞判據(jù)45-47
• 6.2 礦柱強(qiáng)度計算47-48
• 6.3 礦柱承受應(yīng)力計算48-49
• 6.3.1 連續(xù)礦柱承載面積48-49
• 6.3.2 連續(xù)礦柱承受的壓應(yīng)力49
• 6.4 礦柱安全系數(shù)49-51
• 6.5 本章小結(jié)51-52
• 第七章 采場穩(wěn)定性模擬分析52-74
• 7.1 FLAC~(3D)計算方法簡介52-53
• 7.2 模擬的主要內(nèi)容53-54
• 7.3 計算模型54-55
• 7.3.1 計算模型示例54-55
• 7.3.2 模型參數(shù)與本構(gòu)模型55
• 7.4 分層開采模擬結(jié)果分析55-61
• 7.4.1 采場巖體塑性破壞區(qū)域55-56
• 7.4.2 采場巖體垂直應(yīng)力56-57
• 7.4.3 采場巖體水平應(yīng)力57-58
• 7.4.4 采場巖體豎直位移58-61
• 7.5 礦柱破壞后采場穩(wěn)定性模擬分析61-66
• 7.5.1 礦柱破壞后采場巖體塑性破壞區(qū)域61-62
• 7.5.2 礦柱破壞后采場巖體垂直應(yīng)力62
• 7.5.3 礦柱破壞后采場巖體水平應(yīng)力62-64
• 7.5.4 礦柱破壞后采場巖體豎直位移64
• 7.5.5 礦柱破壞后采場巖體水平位移64-65
• 7.5.6 礦柱破壞前后采場穩(wěn)定性對比65-66
• 7.6 采區(qū)垮塌對相鄰采區(qū)的影響分析66-73
• 7.6.1 相鄰采區(qū)巖體塑性破壞區(qū)域66-68
• 7.6.2 相鄰采區(qū)巖體垂直應(yīng)力68-69
• 7.6.3 相鄰采區(qū)巖體水平應(yīng)力69-70
• 7.6.4 相鄰采區(qū)巖體位移70-72
• 7.6.5 采區(qū)垮塌前后右部相鄰采區(qū)穩(wěn)定性對比72-73
• 7.7 本章小結(jié)73-74
• 第八章 總結(jié)與展望74-76
• 8.1 總結(jié)74
• 8.2 創(chuàng)新點74-75
• 8.3 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文80-81
• 致謝81

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1 宏悅;全國最大石膏礦即將在湖南建成[J];中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊;2004年01期

2 ;石膏的特征及用途[J];山東國土資源;2005年02期

3 ;依靠群眾 勤儉辦礦 平江石膏礦奪得競賽紅旗[J];建筑材料工業(yè);1959年13期

4 胡耿寰;;石膏礦鉆進(jìn)沖洗液類型的選擇[J];建材地質(zhì);1987年04期

5 彭漢東;石膏礦渣板生產(chǎn)試驗與研究[J];云南建材;1989年03期

6 宋文申;;拉薩市的石膏礦[J];河北陶瓷;1989年04期

7 ;東北最大的石膏礦破土興建[J];中國礦業(yè);1992年01期

8 ;全國最大的石膏礦──魯南石膏礦投產(chǎn)[J];中國礦業(yè);1995年03期

9 王子剛;江蘇邳州建成大型優(yōu)質(zhì)石膏礦[J];中國建材;1996年03期

10 朱瀛波,張高科;石膏工業(yè)對發(fā)展我國新型建材的作用[J];中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊;1999年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李樹濤;劉星;袁安營;;石膏礦反程序開采技術(shù)研究[A];第九屆全國采礦學(xué)術(shù)會議暨礦山技術(shù)設(shè)備展示會論文集[C];2012年

2 曲華;;石膏礦房柱式開采合理采留比數(shù)值模擬研究[A];中國采選技術(shù)十年回顧與展望[C];2012年

3 李樹濤;劉星;田浩;;石膏礦深部礦層開采采留比的研究與應(yīng)用[A];第九屆全國采礦學(xué)術(shù)會議暨礦山技術(shù)設(shè)備展示會論文集[C];2012年

4 ;石膏礦及石膏深加工項目轉(zhuǎn)讓或合作[A];2013中國建筑材料聯(lián)合會石膏建材分會第四屆年會暨第八屆全國石膏技術(shù)交流大會及展覽會論文集[C];2013年

5 張世雄;任高峰;王金河;李兵;杜登峰;;無底柱分段崩落法新方案在石膏厚礦床的試驗研究[A];中國硅酸鹽學(xué)會非金屬礦分會非金屬礦產(chǎn)資源高效利用學(xué)術(shù)研討會論文專輯[C];2009年

6 ;安徽省定遠(yuǎn)鹽礦外圍石膏礦普查[A];2008年度中國地質(zhì)科技新進(jìn)展和地質(zhì)找礦新成果資料匯編[C];2008年

7 馬德廣;;水泥生產(chǎn)對緩凝劑硬石膏礦的工業(yè)要求[A];2010中國建筑材料聯(lián)合會石膏建材分會成立大會暨第五屆全國石膏技術(shù)交流大會及展覽會論文集[C];2010年

8 張世雄;任高峰;王金河;李兵;杜登峰;;提高石膏厚礦床礦石回收率與安全生產(chǎn)的途徑[A];中國硅酸鹽學(xué)會非金屬礦分會非金屬礦產(chǎn)資源高效利用學(xué)術(shù)研討會論文專輯[C];2009年

9 陳玉坤;陳達(dá);葛寶來;;地球物理方法在雙碑石膏礦勘查中的作用[A];地球物理與中國建設(shè)——慶祝中國地球物理學(xué)會成立50周年文集[C];1997年

10 廣東省經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展研究會課題組;陳瑞光;袁國潤;;關(guān)于廣東省四會石膏礦持續(xù)發(fā)展的研究報告[A];經(jīng)濟(jì)科技研究論集[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 萬衛(wèi)清;江西 華東最大石膏礦投產(chǎn)[N];中國房地產(chǎn)報;2003年

2 蔣劍平 盧學(xué)義 張雪珊;湖南特大石膏礦投產(chǎn)[N];中國礦業(yè)報;2004年

3 奚利民;石膏礦山譜新曲[N];中國礦業(yè)報;2005年

4 記者　閆銳;隆堯石膏礦減量一半延壽十年[N];河北日報;2006年

5 蘇興奎;臨汶石膏礦為采掘工過生日[N];中國礦業(yè)報;2005年

6 劉智勇;江蘇邳州18個石膏礦山停工整頓[N];中國安全生產(chǎn)報;2011年

7 張國文;石膏礦廢棄礦坑怎么用？儲油![N];中國煤炭報;2014年

8 特約記者 劉國榮;湖南邵東發(fā)現(xiàn)大型石膏礦[N];中國國土資源報;2014年

9 ;世界主要石膏生產(chǎn)國及產(chǎn)量[N];中國建材報;2004年

10 中國非金屬礦工業(yè)協(xié)會石膏專業(yè)委員會;2004全國石膏礦業(yè)經(jīng)濟(jì)運行概況[N];中國建材報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙敏;衛(wèi)生陶瓷模具石膏性能劣化機(jī)制及耐用性研究[D];重慶大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武光明;大漢石膏礦厚大礦體采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和穩(wěn)定性研究[D];山東理工大學(xué);2016年

2 張曉峰;石膏礦采空區(qū)處理方法研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

3 趙金寶;石膏礦礦井合理開采深度及范圍的經(jīng)濟(jì)模型[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

4 王棟;基于流變擾動耦合作用的石膏礦采空區(qū)穩(wěn)定性動態(tài)演化規(guī)律試驗研究[D];山東理工大學(xué);2014年

5 周碧輝;四川漢源高品質(zhì)石膏礦低貧化地下開采研究[D];中南大學(xué);2014年

6 朱星輝;平邑石膏礦房柱式開采大面積采空區(qū)處理方法研究[D];山東科技大學(xué);2004年

7 吳偉偉;湘福石膏礦厚大礦體采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究[D];中南大學(xué);2011年

8 張茂強(qiáng);玉龍石膏礦區(qū)運輸系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計可行性研究[D];西南科技大學(xué);2015年

9 劉青;適合于高原環(huán)境的高強(qiáng)耐水復(fù)合石膏的試驗研究[D];南昌大學(xué);2010年

10 張影;含山縣陶廠硬石膏礦控水構(gòu)造特征及水害防治研究[D];安徽理工大學(xué);2012年

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本文編號：529431