本文關(guān)鍵詞：營房銀鉛鋅礦崩落法轉(zhuǎn)充填法關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：營房銀鉛鋅礦礦體賦存于F1構(gòu)造破碎帶內(nèi),礦體和圍巖破碎、穩(wěn)固性差,工程地質(zhì)條件復雜。礦山目期采用無底柱分段崩落法開采,不僅損失貧化率高,而且地表已出現(xiàn)塌陷坑等諸多技術(shù)和安全問題,這嚴重影響礦山的經(jīng)濟效益和制約礦山的發(fā)展。經(jīng)過初步研究分析,擬對礦山轉(zhuǎn)為充填法開采。在采礦方法轉(zhuǎn)變期間,需要在崩落法與充填法開采區(qū)之間留設(shè)隔離層。因此,為了實現(xiàn)采礦方法轉(zhuǎn)變的順利過渡,確保生產(chǎn)安全,需要對采礦方法和隔離層的穩(wěn)定性開展具體深入的研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)在深入研究之前,對礦山的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、礦體特征等開采技術(shù)條件展開了調(diào)查。了解礦山開采現(xiàn)狀,分析礦山存在的技術(shù)難題,并以此為基礎(chǔ)和依據(jù),開展后續(xù)的研究。(2)針對礦山礦體和圍巖破碎、穩(wěn)固性差等開采技術(shù)條件,初選出四種技術(shù)可行的采礦方法。從技術(shù)經(jīng)濟和優(yōu)缺點方面,采用AHP-Fuzzy綜合評價方進行了優(yōu)選,最終確定了適合礦山的采礦方法為上向進路膠結(jié)充填法。(3)利用數(shù)值模擬方法對進路寬度和高度進行優(yōu)化,模擬計算16種不同的進路結(jié)構(gòu)參數(shù)方案。分析各方案進路回采后礦體、圍巖的應(yīng)力、位移和塑性區(qū)的變化情況,確定進路最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為:進路寬度4m,進路高度5m。(4)根據(jù)礦山開采現(xiàn)狀,確定隔離層合理位置,通過6種理論方法計算出隔離層厚度,采用極限平衡法分別計算不同隔離層厚度的安全系數(shù)。建立安全系數(shù)與隔離層厚度的關(guān)系式,進而確定安全系數(shù)為1.5時,隔離層的厚度為10m。(5)針對礦山崩落法轉(zhuǎn)充填法過渡期開采時隔離層的穩(wěn)定性問題,利用Midas/GTS建立礦山三維數(shù)值模型,并采用FLAC3D對過渡期充填法開采過程進行模擬計算。結(jié)果表明:前期崩落法開采對開采區(qū)初始應(yīng)力產(chǎn)生了較大的擾動,地表出現(xiàn)明顯的塌陷區(qū),給過渡期開采增加了難度。隨著開采的進行,隔離層的變形和拉應(yīng)力都逐漸增大;隔離層產(chǎn)生了拉伸破壞,出現(xiàn)了少量塑性貫通區(qū)。過渡期開采結(jié)束后,開采區(qū)應(yīng)力出現(xiàn)新的平衡狀態(tài),隔離層最終的變形較小,能保持整體的穩(wěn)定性。為了避免隔離層局部出現(xiàn)失穩(wěn)冒落,回采時應(yīng)采取一些支護措施。
【關(guān)鍵詞】：崩落法轉(zhuǎn)充填法 采礦方法選擇 AHP-Fuzzy 結(jié)構(gòu)參數(shù) 隔離層
【學位授予單位】：長沙礦山研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD853.34
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進展13-14
• 1.2.1 崩落法轉(zhuǎn)充填法應(yīng)用現(xiàn)狀13
• 1.2.2 隔離層穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 研究技術(shù)路線15-16
• 第二章 礦山地質(zhì)概況及開采現(xiàn)狀16-26
• 2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征16-17
• 2.1.1 地層和構(gòu)造16
• 2.1.2 巖漿巖16-17
• 2.1.3 圍巖蝕變17
• 2.2 礦床地質(zhì)特征17-18
• 2.2.1 銀鉛鋅礦體17-18
• 2.2.2 圍巖與夾石18
• 2.3 開采技術(shù)條件18-23
• 2.3.1 工程地質(zhì)條件18-21
• 2.3.2 水文地質(zhì)條件21-22
• 2.3.3 環(huán)境地質(zhì)條件22-23
• 2.3.4 開采技術(shù)條件分析23
• 2.4 開采現(xiàn)狀23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 崩落法轉(zhuǎn)充填法采礦方法選擇26-51
• 3.1 采礦方法選擇原則26
• 3.2 采礦方法初選26-36
• 3.2.1 方案一：上向進路膠結(jié)充填法26-29
• 3.2.2 方案二：下向進路膠結(jié)充填法29-31
• 3.2.3 方案三：上向水平分層充填法31-34
• 3.2.4 方案四：上向分層點柱充填法34-36
• 3.3 初選采礦方法綜合比較36-37
• 3.4 基于AHP-FUZZY綜合評價的采礦方法優(yōu)選37-43
• 3.4.1 建立階梯層次結(jié)構(gòu)評價模型37-38
• 3.4.2 層次分析法確定指標權(quán)重38-41
• 3.4.3 AHP-Fuzzy綜合評價41-43
• 3.5 采礦方法優(yōu)選43-50
• 3.5.1 綜合評價指標體系43-44
• 3.5.2 確定指標權(quán)重44-47
• 3.5.3 綜合評價47-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第四章 進路結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與穩(wěn)定性研究51-70
• 4.1 引言51-52
• 4.2 數(shù)值分析方法的選擇52
• 4.3 基本假設(shè)52-53
• 4.4 巖體力學參數(shù)的選取53
• 4.5 數(shù)值模型53-56
• 4.5.1 數(shù)值模擬試驗方案53-54
• 4.5.2 數(shù)值模型及邊界條件54-55
• 4.5.3 破壞準則55-56
• 4.5.4 模擬方案56
• 4.6 模擬計算及結(jié)果分析56-68
• 4.6.1 第一步進路回采分析56-63
• 4.6.2 第二步進路回采分析63-68
• 4.6.3 綜合分析68
• 4.7 本章小結(jié)68-70
• 第五章 崩落法轉(zhuǎn)充填法隔離層安全厚度研究70-77
• 5.1 引言70
• 5.2 隔離層厚度研究方法70-76
• 5.2.1 理論計算方法70-74
• 5.2.2 極限平衡法求解安全系數(shù)74-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 第六章 崩落法轉(zhuǎn)充填法過渡期隔離層穩(wěn)定性研究77-88
• 6.1 引言77
• 6.2 研究方法77-80
• 6.2.1 數(shù)值模型78
• 6.2.2 模擬方法78-79
• 6.2.3 模擬步驟79-80
• 6.2.4 監(jiān)測點布置80
• 6.3 結(jié)果分析80-87
• 6.3.1 應(yīng)力分析80-83
• 6.3.2 位移分析83-86
• 6.3.3 塑性區(qū)分析86-87
• 6.4 本章小結(jié)87-88
• 第七章 全文總結(jié)與展望88-90
• 7.1 全文總結(jié)88-89
• 7.2 展望89-90
• 參考文獻90-95
• 致謝95-96
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文及成果96

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1 A.A.庫克林;;\ 充填法晪c少擺石d 失，

本文編號：747879