本文關(guān)鍵詞：充填法回收程潮鐵礦保安礦柱的采場礦柱合理尺寸計算模型研究

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【摘要】：為充分回收礦石資源,程潮鐵礦后期擬采用預留采場礦柱的充填法回收西區(qū)保安礦柱所占有的礦石。預留的采場礦柱包含兩類,一類是充填開采礦房的水平采場頂柱,一類是鄰近崩落法開采區(qū)梯形截面的豎直護坡礦柱。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、相似模擬等方法,研究充填法回收程潮鐵礦保安礦柱的采場礦柱合理尺寸計算模型,為礦山生產(chǎn)實踐中采場尺寸的確定提供指導。根據(jù)充填法開采時采場頂柱的受力狀態(tài),將采場頂柱簡化為兩端固定的梁、簡支梁、懸臂梁三種簡化梁模型;依據(jù)理論分析中的采場頂柱模型,建立采場頂柱的有限元數(shù)值計算模型,模擬采場頂柱各部位應(yīng)變分布特征;以采場頂柱底部應(yīng)變分布特征為依據(jù),將數(shù)值模擬所得結(jié)果與簡化梁模型計算結(jié)果進行對比分析,確定簡支梁為采場頂柱的最優(yōu)尺寸計算模型,并結(jié)合程潮鐵礦生產(chǎn)工藝,確定了采場頂柱厚度取值為17.5m,跨度取值為15m。在分析預留的護坡礦柱受力條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合護坡礦柱上窄下寬的特點,將護坡礦柱簡化為上下兩端均固定的梁、下端固定上端簡支的梁、下端固定上端自由的梁三種簡化梁模型;依據(jù)理論分析中的護坡礦柱模型,建立護坡礦柱的有限元數(shù)值計算模型,模擬護坡礦柱各部位應(yīng)變分布特征;以護坡礦柱應(yīng)變分布特征為依據(jù),將數(shù)值模擬所得結(jié)果與簡化梁模型計算結(jié)果進行對比分析,確定上下兩端均固定的梁模型為護坡頂柱的最優(yōu)尺寸計算模型,并結(jié)合程潮鐵礦生產(chǎn)工藝,確定了護坡礦柱上部寬度取值為20m。選取典型的程潮鐵礦保安礦柱地質(zhì)剖面,建立了程潮鐵礦西區(qū)保安礦柱典型充填采區(qū)回采的數(shù)值模型、相似模型,模擬程潮鐵礦西區(qū)保安礦柱典型采場開挖后采場頂柱和護坡礦柱的應(yīng)變分布特征,將數(shù)值模擬、相似試驗所得結(jié)果與最優(yōu)尺寸計算模型所得結(jié)果進行對比分析,結(jié)果表明,將采場頂柱和護坡礦柱分別簡化為簡支梁和上下兩端均固定的梁模型所得結(jié)果,與數(shù)值模擬、相似模擬結(jié)果具有一致性。
【關(guān)鍵詞】：保安礦柱 采場頂柱 護坡礦柱 計算模型 尺寸選擇
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD861.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 研究內(nèi)容12
• 1.4 研究技術(shù)路線12-14
• 第2章 工程概況14-20
• 2.1 引言14
• 2.2 程潮鐵礦保安礦柱充填法開采技術(shù)條件14-18
• 2.2.1 工程地質(zhì)條件14-15
• 2.2.2 保安礦柱賦存情況15-16
• 2.2.3 礦巖物理力學參數(shù)確定16-18
• 2.3 保安礦柱開采現(xiàn)狀18-19
• 2.4 小結(jié)19-20
• 第3章 采場頂柱的尺寸計算模型20-35
• 3.1 引言20
• 3.2 基于簡化梁結(jié)構(gòu)的采場頂柱尺寸計算模型及應(yīng)變計算20-29
• 3.2.1 兩端固定的梁模型及應(yīng)變計算21-25
• 3.2.2 簡支梁模型及應(yīng)變計算25-27
• 3.2.3 懸臂梁模型及應(yīng)變計算27-29
• 3.3 采場頂柱應(yīng)變分布的有限元分析29-31
• 3.4 采場頂柱最優(yōu)尺寸計算模型的確定31-33
• 3.5 程潮鐵礦保安礦柱開采時采場頂柱合理尺寸的確定33-34
• 3.6 小結(jié)34-35
• 第4章 護坡礦柱的尺寸計算模型35-47
• 4.1 引言35
• 4.2 基于簡化梁結(jié)構(gòu)的護坡礦柱尺寸計算模型及應(yīng)變計算35-42
• 4.2.1 兩端固定的梁模型及應(yīng)變計算37-39
• 4.2.2 下端固定上端簡支的梁模型及應(yīng)變計算39-40
• 4.2.3 下端固定上端自由的梁模型及應(yīng)變計算40-42
• 4.3 護坡礦柱應(yīng)變分布的有限元分析42-43
• 4.4 護坡礦柱最優(yōu)尺寸計算模型的確定43-44
• 4.5 程潮鐵礦保安礦柱開采時護坡礦柱合理尺寸的確定44-45
• 4.6 小結(jié)45-47
• 第5章 程潮鐵礦保安礦柱開采時采場礦柱應(yīng)變分布的數(shù)值模擬47-56
• 5.1 引言47
• 5.2 程潮鐵礦保安礦柱開采的數(shù)值模型47-50
• 5.2.1 數(shù)值模擬計算條件47-48
• 5.2.2 數(shù)值模擬模型的構(gòu)建48-50
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析50-54
• 5.3.1 采場頂柱應(yīng)變分布的數(shù)值模擬結(jié)果及分析50-52
• 5.3.2 護坡礦柱應(yīng)變分布的數(shù)值模擬結(jié)果及分析52-54
• 5.4 小結(jié)54-56
• 第6章 程潮鐵礦保安礦柱開采時采場礦柱應(yīng)變分布的相似模擬56-65
• 6.1 引言56
• 6.2 程潮鐵礦保安礦柱開采的相似模型56-60
• 6.2.1 相似比的設(shè)計56-57
• 6.2.2 相似材料的選擇57-59
• 6.2.3 物理相似試驗?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建59-60
• 6.3 相似模擬結(jié)果分析60-63
• 6.3.1 采場頂柱應(yīng)變分布的相似模擬結(jié)果分析60-61
• 6.3.2 護坡礦柱應(yīng)變分布的相似模擬結(jié)果分析61-63
• 6.4 小結(jié)63-65
• 第7章 結(jié)論與展望65-67
• 7.1 結(jié)論65-66
• 7.2 創(chuàng)新點66
• 7.3 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-73
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及專利73-74
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目74

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1 周正濂;子彥;;縮小水體下保安礦柱尺寸的方法[J];世界采礦快報;1988年24期

2 王志方;豎井穩(wěn)定性與保安礦柱開采[J];有色礦冶;1993年06期

3 王宏偉，王志方;用“安全深度”對豎井礦柱的圈定與開采[J];化工礦山技術(shù);1994年05期

4 王志方,張合君;探討保安礦柱回收相關(guān)問題[J];有色礦冶;1997年02期

5 王洪江,路東尚,熊偉,劉振東,馬天貴,李金奎;豎井保安礦柱回收試驗研究[J];黃金;2002年05期

6 金小田,金世倫,謝世祿,張世斌;緩傾斜薄礦體保安礦柱的回收[J];中國礦業(yè);2004年06期

7 宋衛(wèi)東;陳志海;郭廖武;唐國友;;程潮鐵礦保安礦柱控制開采相似模擬實驗研究[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2009年04期

8 楊小平;祝祿發(fā);于水;;重要建(構(gòu))筑物下保安礦柱開采試驗研究[J];采礦技術(shù);2012年05期

9 M.H.崔加羅夫;王維德;;戈羅布拉哥達特礦床保安礦柱的回采工藝[J];國外采礦技術(shù)快報;1987年21期

10 楊培章;湘沅;;水體下保安礦柱的開采[J];世界采礦快報;1990年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李勝輝;楊闖;范天文;王靖;;司家營鐵礦平青大公路保安礦柱開采方法的研究[A];第十八屆川魯冀晉瓊粵遼七省礦業(yè)學術(shù)交流會論文集[C];2011年

2 曹明秋;鐘紀勝;曾德華;;錫礦山南煉廠保安礦柱342巷道爆破參數(shù)探討[A];2005年全國金屬礦山采礦學術(shù)研討與技術(shù)交流會論文集[C];2005年

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1 劉溪鴿;新城金礦Ⅺ#礦體回采對主豎井穩(wěn)定性影響的數(shù)值模擬[D];東北大學;2014年

2 張群;充填法回收程潮鐵礦保安礦柱的采場礦柱合理尺寸計算模型研究[D];武漢科技大學;2016年

3 秦楊;張家灘磷礦保安礦柱開采技術(shù)研究[D];江西理工大學;2010年

4 李其昌;金陽公路保安礦柱開采技術(shù)研究[D];中南大學;2004年

5 王錚朗;中深部金屬礦保安礦柱爆破回采的動力響應(yīng)特性研究[D];武漢理工大學;2014年

6 李剛;礦山開采引起的地應(yīng)力變動過程及礦柱回收時可能發(fā)生的力學失穩(wěn)模式的研究[D];蘭州大學;2011年

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本文編號：623990