本文關(guān)鍵詞：急傾斜礦體覆巖放礦鋼絲繩-混凝土柔性假頂作用機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：覆巖下放礦的主要特征是大量崩落的廢石與礦石直接接觸,因而回采礦石的損失和貧化較大,實(shí)踐證明,人工假頂能夠較好的起到隔離廢石的作用,但在大量崩落礦巖的崩落法中應(yīng)用較少,同時(shí)對(duì)覆巖下放礦假頂?shù)淖饔脵C(jī)理還缺乏進(jìn)一步的試驗(yàn)與理論研究。本文在總結(jié)和分析大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合金屬網(wǎng)柔性假頂與鋼筋混凝土剛性假頂?shù)淖饔锰攸c(diǎn),針對(duì)急傾斜礦體覆巖下放礦提出了鋼絲繩-混凝土柔性假頂,假頂由鋼絲繩(大網(wǎng)格)、鋼筋網(wǎng)(小網(wǎng)格)和混凝土組成,擬在礦塊最上分層切頂全面鋪設(shè)假頂并形成覆蓋層,然后在假頂下方大量崩落礦石,假頂四周邊界無(wú)固定,在放礦過(guò)程中隨礦巖界面逐漸下移和產(chǎn)生相應(yīng)的變形,實(shí)現(xiàn)礦廢隔離的放礦方式。假頂允許混凝土斷裂成塊狀結(jié)構(gòu),利用鋼絲繩和鋼筋網(wǎng)的抗拉強(qiáng)度承擔(dān)荷載,假頂呈現(xiàn)“局部剛性,整體柔性”的變形特性。本文針對(duì)鋼絲繩-混凝土柔性假頂在放礦過(guò)程中的作用機(jī)理開(kāi)展研究,首先在理論上建立了鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)暮?jiǎn)化力學(xué)模型并分析其變形特性條件；其次通過(guò)室內(nèi)放礦相似模擬試驗(yàn)展現(xiàn)鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)淖饔眠^(guò)程；然后結(jié)合數(shù)值模擬分析了鋼絲繩-混凝土柔性假頂在放礦過(guò)程中的受力狀態(tài)并進(jìn)行了對(duì)比分析。本文主要內(nèi)容總結(jié)如下：1、針對(duì)急傾斜礦體覆巖下放礦提出了鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)母拍畈㈥U述了作用形式,其具有以下特點(diǎn)：①允許混凝土在合力作用點(diǎn)破壞成若干塊狀結(jié)構(gòu)；②利用鋼筋網(wǎng)與混凝土的粘結(jié)作用,破壞后的混凝土塊體仍然連接成一個(gè)整體；③充分利用鋼絲繩和鋼筋網(wǎng)的抗拉強(qiáng)度來(lái)承擔(dān)荷載的作用；④鋼絲繩一混凝土柔性假頂?shù)摹叭嵝浴弊饔檬窍鄬?duì)的概念,并不是假頂材料為柔性,而是指混凝土破壞后假頂產(chǎn)生大變形的狀態(tài)。2、基于土拱理論、土條理論、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)以及彈性力學(xué)建立了假頂簡(jiǎn)化力學(xué)模型并分析了假頂“局部剛性,整體柔性”變形特性的驗(yàn)算條件,結(jié)合放礦相似模擬試驗(yàn)對(duì)假頂?shù)淖冃翁匦赃M(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果顯示假頂整體強(qiáng)度達(dá)到變形條件時(shí)可實(shí)現(xiàn)“局部剛性,整體柔性”。3、帶柔性假頂單斗放礦的礦石放出量是廢石覆蓋層單斗放礦的4.4倍,多斗放礦礦石總體回收率提高了20%左右,帶柔性假頂放礦對(duì)提高礦石的回收率具有明顯的效果。單斗放礦假頂?shù)淖畲笙乱屏颗c放出量呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系：S1=0.004560Qf,平均撓度與礦石放出量具有良好的對(duì)數(shù)關(guān)系：D=46.94ln(Qf)-397;多斗放礦假頂下移量與放出量也呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系：SM=0.00406Qf。4、單斗放礦假頂?shù)淖畲髩毫Φ刃Ц叨葹閺U石層厚度的44.4%；多斗放礦假頂端部壓力等效高度為廢石層厚度的60%,中部的最大壓力等效高度為廢石層厚度的20%�？傊�,假頂?shù)膭?dòng)態(tài)壓力小于靜態(tài)壓力,有利于保持假頂?shù)耐暾浴?、利用顆粒流程序?qū)ΦV巖散體的流動(dòng)規(guī)律及柔性假頂?shù)氖芰顟B(tài)進(jìn)行了分析。①在礦體傾斜方向上,礦石顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡平行于上下盤(pán)邊界,假頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡、速度矢量和位移矢量與礦巖散體顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡方向一致,假頂與礦巖散體耦合運(yùn)動(dòng)；②放礦過(guò)程中假頂豎向應(yīng)力總體上在一定范圍內(nèi)波動(dòng)保持相對(duì)平穩(wěn)；在橫向受力方面,隨著放礦的進(jìn)行假頂受壓區(qū)逐漸減小,放礦結(jié)束時(shí)假頂整體受拉,假頂最大拉力出現(xiàn)在與礦巖散體接觸的區(qū)段而并非發(fā)生撓曲變形程度最大的懸空段；③假頂在下移過(guò)程中的拉力小于放礦結(jié)束時(shí)的拉力、多斗放礦假頂拉力小于單斗放礦。本文研究建立了急傾斜礦體覆巖下放礦鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)牧W(xué)模型及其變形特性的驗(yàn)算方法,有助于了解覆巖下放礦鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)淖饔脵C(jī)理,為鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)膽?yīng)用提供一定的理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：急傾斜礦體 崩落采礦法 覆巖放礦 鋼絲繩-混凝土柔性假頂 放礦相似模擬試驗(yàn) 顆粒流
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD853;TD35
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 第一章 緒論14-37
• 1.1 論文選題依據(jù)及研究意義14-15
• 1.2 崩落采礦法國(guó)內(nèi)外應(yīng)用及發(fā)展概況15-18
• 1.3 覆巖下放礦的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題18-21
• 1.3.1 覆巖放礦的損失、貧化問(wèn)題18-20
• 1.3.2 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)問(wèn)題20-21
• 1.4 覆巖下放礦研究現(xiàn)狀21-32
• 1.4.1 放礦理論研究21-24
• 1.4.2 放礦管理與控制研究24-26
• 1.4.3 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究26-29
• 1.4.4 人工假頂?shù)膽?yīng)用29-32
• 1.5 人工假頂?shù)淖饔眯问?/span>32-34
• 1.6 鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)奶岢黾耙饬x34-35
• 1.7 論文研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線35-37
• 第二章 鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)淖饔眯问郊皬?qiáng)度計(jì)算方法37-55
• 2.1 概述37-39
• 2.1.1 鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)慕M成結(jié)構(gòu)及作用形式37-38
• 2.1.2 鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)钠茐奶攸c(diǎn)38-39
• 2.2 鋼絲繩-混凝土柔性假頂簡(jiǎn)化力學(xué)模型39-43
• 2.2.1 土拱效應(yīng)40-41
• 2.2.2 太沙基理論41-42
• 2.2.3 簡(jiǎn)化力學(xué)模型42-43
• 2.3 假頂強(qiáng)度計(jì)算方法43-47
• 2.3.1 鋼絲繩強(qiáng)度計(jì)算方法43-44
• 2.3.2 假頂配筋計(jì)算方法44-47
• 2.4 柔性假頂局部剛性整體柔性的理論分析47-53
• 2.4.1 假頂局部剛性條件分析47-50
• 2.4.2 假頂整體柔性條件分析50
• 2.4.3 基于連續(xù)梁模型假頂?shù)膬?nèi)力分析50-53
• 2.5 本章小結(jié)53-55
• 第三章 室內(nèi)放礦相似模擬試驗(yàn)研究55-97
• 3.1 概述55
• 3.2 放礦試驗(yàn)相似理論55-58
• 3.2.1 放礦試驗(yàn)相似條件55-56
• 3.2.2 柔性假頂材料相似條件56-58
• 3.3 試驗(yàn)?zāi)Ｐ图胺桨?/span>58-61
• 3.3.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽绲拇_定58-59
• 3.3.2 試驗(yàn)礦巖散體粒度測(cè)定59-60
• 3.3.3 試驗(yàn)方案及簡(jiǎn)化條件60-61
• 3.4 純礦石單斗放礦61-67
• 3.4.1 達(dá)孔量及放出體62-65
• 3.4.2 放出量及松動(dòng)橢球體65-67
• 3.5 純礦石多斗均勻放礦67-72
• 3.5.1 達(dá)孔量及放出體68-71
• 3.5.2 多斗放礦特性71-72
• 3.6 廢石覆蓋層單斗放礦72-78
• 3.6.1 達(dá)孔量及放出體73-76
• 3.6.2 廢石覆蓋層單斗放礦特性76-78
• 3.7 廢石覆蓋層多斗均勻放礦78-82
• 3.7.1 達(dá)孔量及放出體78-81
• 3.7.2 多斗放礦廢石的混入81-82
• 3.8 帶柔性假頂單斗放礦82-89
• 3.8.1 達(dá)孔量及放出體82-85
• 3.8.2 單斗放礦柔性假頂?shù)膿锨冃渭捌茐那闆r85-89
• 3.8.3 帶柔性假頂單斗放礦特點(diǎn)89
• 3.9 帶柔性假頂多斗均勻放礦89-94
• 3.9.1 達(dá)孔量及放出體90-93
• 3.9.2 多斗放礦柔性假頂?shù)南乱萍白冃?/span>93-94
• 3.10 不同條件放礦效果對(duì)比94-95
• 3.11 本章小結(jié)95-97
• 第四章 柔性假頂上覆壓力、應(yīng)變分析及強(qiáng)度驗(yàn)證97-112
• 4.1 概述97-98
• 4.2 模型底部及假頂?shù)撵o態(tài)荷載98-100
• 4.2.1 試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果98-99
• 4.2.2 Janssen公式99-100
• 4.3 底部結(jié)構(gòu)及假頂?shù)膭?dòng)態(tài)荷載100-106
• 4.3.1 單斗放礦底部及假頂?shù)膭?dòng)態(tài)荷載101-103
• 4.3.2 多斗放礦底部及假頂?shù)膭?dòng)態(tài)荷載103-106
• 4.4 柔性假頂?shù)膽?yīng)變分布106-108
• 4.4.1 單斗放礦假頂應(yīng)變分布106-107
• 4.4.2 多斗放礦假頂應(yīng)變分布107-108
• 4.5 鋼絲繩-混凝土柔性假頂整體強(qiáng)度的驗(yàn)證108-110
• 4.5.1 鋼絲繩強(qiáng)度驗(yàn)證108
• 4.5.2 假頂配筋驗(yàn)證108-109
• 4.5.3 假頂局部剛性驗(yàn)證109
• 4.5.4 假頂整體柔性驗(yàn)證109-110
• 4.5.5 假頂連續(xù)梁模型驗(yàn)證110
• 4.6 本章小結(jié)110-112
• 第五章 帶柔性假頂放礦顆粒流數(shù)值分析112-157
• 5.1 概述112
• 5.2 PFC簡(jiǎn)介112-121
• 5.2.1 顆粒流模型的基本假設(shè)112-113
• 5.2.2 PFC本構(gòu)模型113-119
• 5.2.3 顆粒流理論在散體介質(zhì)流動(dòng)研究中的應(yīng)用119-121
• 5.3 放礦顆粒流模型的建立121-127
• 5.3.1 礦巖散體微觀參數(shù)的反分析121-125
• 5.3.2 放礦模型的建立125-126
• 5.3.3 模型系統(tǒng)平衡分析126-127
• 5.4 礦巖散體流動(dòng)規(guī)律127-135
• 5.4.1 無(wú)假頂條件下的放礦127-131
• 5.4.2 有假頂條件下的放礦131-135
• 5.5 不同傾角礦巖界面和假頂?shù)南乱?/span>135-139
• 5.5.1 急傾斜礦體礦巖流動(dòng)規(guī)律135-137
• 5.5.2 不同傾角假頂?shù)南乱萍白冃我?guī)律137-139
• 5.6 柔性假頂沿走向方向受力狀態(tài)分析139-149
• 5.6.1 假頂豎向受力分析140-143
• 5.6.2 假頂橫向受力分析143-149
• 5.7 柔性假頂傾斜方向受力狀態(tài)分析149-153
• 5.7.1 假頂豎向受力分析149-150
• 5.7.2 假頂橫向受力分析150-153
• 5.8 理論計(jì)算值、試驗(yàn)值與數(shù)值模擬結(jié)果綜合對(duì)比分析153-155
• 5.9 本章小結(jié)155-157
• 第六章 鋼絲繩-混凝土柔性假頂?shù)膽?yīng)用研究157-167
• 6.1 工程地質(zhì)簡(jiǎn)況及開(kāi)采現(xiàn)狀157-159
• 6.2 實(shí)施方案研究159-166
• 6.2.1 切頂跨度的確定159-163
• 6.2.2 假頂鋪設(shè)工藝163-164
• 6.2.3 采礦工藝164-166
• 6.3 本章小結(jié)166-167
• 第七章 結(jié)論與展望167-171
• 7.1 結(jié)論167-169
• 7.2 創(chuàng)新點(diǎn)169
• 7.3 展望169-171
• 致謝171-172
• 參考文獻(xiàn)172-183
• 附錄(攻讀學(xué)位其間發(fā)表論文目錄及參加的科研項(xiàng)目)183-184

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4 羅紹文，李庶林;混凝土假頂?shù)钠茐男问郊安冀罘椒╗J];礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā);1996年02期

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6 梁玉文,趙亮;人工假頂方法在大斗溝礦綜采工作面的應(yīng)用[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2003年01期

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8 杜喜順;對(duì)綜采分層進(jìn)行金、塑網(wǎng)混鋪假頂試驗(yàn)的可行性分析[J];煤礦開(kāi)采;1994年04期

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本文編號(hào)：470512