發(fā)布時(shí)間：2021-04-22 20:42

　　地下開采造成的頂板破壞和地表沉陷一直以來都是礦山工作面臨的難題之一。國內(nèi)外有許多金屬礦山地下開采造成頂板失穩(wěn)、地表塌陷等問題,因此對礦山這一方面的研究十分必要。研究掌握地下采礦活動對巖層、地表的影響規(guī)律,對礦山工作有一定指導(dǎo)意義。本文以某鐵礦無底柱分段崩落法實(shí)際地下開采情況為工程背景。通過運(yùn)用SURPAC、FLAC^3D分別進(jìn)行數(shù)值模型建立和數(shù)值模擬,分析不同開采深度的頂板巖層和地表變形規(guī)律。以及采用頂板冒落、圍巖應(yīng)力位移和地表變形多種監(jiān)測手段,聯(lián)合起來監(jiān)測頂板圍巖和地表的穩(wěn)定性。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）通過收集礦山資料以及進(jìn)行巖石力學(xué)試驗(yàn)等方法,為后續(xù)研究做好礦巖物理力學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)備。（2）通過開采沉陷學(xué)和地下開采的相關(guān)理論,結(jié)合礦山實(shí)際開采背景分析地下開采引起巖層移動和地表變形的基本規(guī)律,初步掌握該鐵礦頂板巖層移動形式主要為冒落,地表移動變化與礦體埋深、空區(qū)大小、開采深度等因素有關(guān)。借助冒落模型,進(jìn)一步分析出冒落屬于“繞流”模式。通過計(jì)算得到采空區(qū)頂板巖層發(fā)生破壞冒落的臨界跨度約為140m,頂板巖層安全厚度隨開采跨度的變化曲線為H=0.467L+5.21... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外巖層移動與地表沉陷研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容及研究技術(shù)路線
        1.3.1 論文研究主要內(nèi)容
        1.3.2 研究的技術(shù)路線
第二章 礦山地質(zhì)概況
    2.1 礦體工程地質(zhì)概況
        2.1.1 礦體特征
        2.1.2 礦石及其構(gòu)造特征
    2.2 礦區(qū)水文地質(zhì)概況
        2.2.1 地表水及地下含水巖組
        2.2.2 主要斷裂構(gòu)造及其富水特征
    2.3 工程地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)
        2.3.1 礦巖物理力學(xué)參數(shù)
        2.3.2 巖體質(zhì)量分類分級
        2.3.3 巖石力學(xué)參數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 地下開采引起巖層移動與地表變形分析
    3.1 巖層移動與地表變形理論分析
        3.1.1 巖層移動及破壞形式
        3.1.2 上覆巖層分布特征及冒落模式分析
        3.1.3 地表移動和變形分析
        3.1.4 巖層移動角的確定
    3.2 頂板力學(xué)模型分析及巖層厚度計(jì)算
        3.2.1 頂板巖層力學(xué)模型分析
        3.2.2 自然壓力拱和厚跨比法
        3.2.3 頂板巖層安全厚度計(jì)算
    3.3 巖體滑動分析
        3.3.1 沿單結(jié)構(gòu)面滑動
        3.3.2 沿雙結(jié)構(gòu)面滑動
        3.3.3 塌落（滑動）
        3.3.4 關(guān)鍵塊體的特征參數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 礦山地下開采的數(shù)值模擬分析
    4.1 數(shù)值模擬軟件FLAC3D的簡介
    4.2 數(shù)值計(jì)算模型的建立
        4.2.1 計(jì)算數(shù)值模型建立流程
        4.2.2 基于SURPAC模型建立FLAC3D計(jì)算模型
    4.3 數(shù)值模型參數(shù)及模擬方案
        4.3.1 模型介質(zhì)參數(shù)
        4.3.2 模型破壞準(zhǔn)則
        4.3.3 數(shù)值模擬方案
    4.4 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
        4.4.1 初始應(yīng)力場
        4.4.2 開采現(xiàn)狀模擬過程結(jié)果分析
        4.4.3 采空區(qū)充填后模擬結(jié)果對比分析
        4.4.4 全礦體開采結(jié)束模擬應(yīng)力和位移分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 巖層與地表移動監(jiān)測分析
    5.1 空區(qū)頂板冒落監(jiān)測
        5.1.1 鉆孔視頻儀簡介
        5.1.2 現(xiàn)場監(jiān)測
        5.1.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果分析
    5.2 頂板圍巖應(yīng)力和位移監(jiān)測
        5.2.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)
        5.2.2 在線監(jiān)測預(yù)警值確定
        5.2.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果分析
    5.3 地表變形監(jiān)測
        5.3.1 監(jiān)測儀器和數(shù)據(jù)處理軟件
        5.3.2 監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)及布置
        5.3.3 監(jiān)測及結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]金山店鐵礦西區(qū)地下開采引起的地表和巖層移動機(jī)理研究[D]. 龐厚利.安徽理工大學(xué) 2019
[2]關(guān)鍵層對地表移動范圍影響的數(shù)值模擬研究[D]. 胡盼慶.太原理工大學(xué) 2019
[3]基于Adaboost改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地表沉陷預(yù)測研究[D]. 趙云紅.西安科技大學(xué) 2019
[4]告成礦覆巖反傾區(qū)開采頂板移動及地表變形規(guī)律[D]. 董明麗.河南理工大學(xué) 2015
[5]金屬礦山三帶分布數(shù)值模擬研究[D]. 吳靜.廣西大學(xué) 2012
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的金屬礦開采地表移動角預(yù)測研究[D]. 武玉霞.中南大學(xué) 2008
[7]地下金屬礦山巖層移動角與移動范圍的確定方法研究[D]. 袁義.中南大學(xué) 2008



本文編號：3154436