程潮铁矿充填采场下方崩落采场的稳定性分析与顶板安全控制

发布时间：2025-05-28 05:55

　　随着人类社会对矿产资源的持续性开采,近地表资源逐渐贫乏,对地下矿产资源的开采逐渐向深部转移,因此面临一系列问题。程潮铁矿随着矿体走向,采场逐渐向西部、深部拓展,选厂搬迁前,保安矿柱采用充填采矿法回采,现已搬迁选厂,对充填采场下方的保安矿柱的开采恢复为产量大、效率高的崩落法开采,新崩落法采场面临复杂的顶板结构,造成采场地应力不均匀分布、局部应力高度集中等问题,对新水平的开采形成威胁。针对程潮铁矿在充填法采场下方更改为崩落法开采的特殊工况,通过计算机数值模拟、实验室相似实验和理论研究等手段分析采场地压分布规律,探究采场稳定性,提出符合程潮铁矿实际的安全应对措施。首先结合程潮铁矿西采区典型剖面建立室内相似模型,模拟研究采准巷道开挖前后采场总体的围岩变形规律、识别危险区域;分析总结采场地应力分布情况,采用力学数值模拟软件对采场总体及局部巷道在开采条件下的力学行为进行模拟,探究不同顶板围岩、不同应力分布条件下回采巷道的变形、破坏特征,为应对措施的提出打下基础;基于上述研究结果,考虑可靠性和经济性,建立巷道支护体系的模糊评价模型,对支护方案进行优化。试验研究结果表明,充填采场下方回采巷道围岩变形比崩...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 问题提出与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 不同采矿方法联合开采时采场稳定性研究现状性
        1.2.2 采场稳定性研究方法
        1.2.3 采场稳定性安全控制措施研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究技术路线
第2章 程潮铁矿地质条件及开采现状
    2.1 矿山概况
    2.2 矿山地质条件及矿体分布
    2.3 矿山开采现状
        2.3.1 概述
        2.3.2 东西区开采现状
    2.4 本章小结
第3章 充填采场下崩落采场稳定性相似模拟实验
    3.1 概述
    3.2 实验模型范围以及方案的确定
        3.2.1 模型范围的确定
        3.2.2 实验方案的确定
    3.3 实验过程
        3.3.1 相似比的选取
        3.3.2 相似材料的选取
        3.3.3 模型的制作
        3.3.4 模拟开采过程
    3.4 实验结果及分析
    3.5 本章小结
第4章 充填采场下方崩落采场稳定性数值模拟
    4.1 概述
    4.2 崩落采场应力环境分析
        4.2.1 数值分析软件简述
        4.2.2 数值建模
        4.2.3 采准前后数值模拟结果及分析
    4.3 充填采场下方崩落采场巷道应力环境及破坏形式分析
        4.3.1 数值分析软件简述
        4.3.2 数值建模
        4.3.3 不同侧压系数下巷道的变形规律
        4.3.4 充填采场下方崩落采场巷道的应力环境及其破坏形式分析
    4.4 本章小结
第5章 基于模糊可拓综合评价的巷道支护优化
    5.1 概述
    5.2 可拓学基础
        5.2.1 确定经典域和节域
        5.2.2 确定待评价物元
        5.2.3 关联度计算
        5.2.4 计算待评价物元的关联度并确定评价等级
    5.3 巷道锚杆支护效果评价体系的建立
        5.3.1 评价指标的选取及指标的模糊量化
        5.3.2 确定权重
        5.3.3 建立模糊可拓评价准则
    5.4 基于模糊可拓的程潮铁矿支护参数的优化
        5.4.1 巷道的应力环境分析
        5.4.2 优化方案的提出及数值模拟
        5.4.3 各方案的模糊可拓评价分析
    5.5 工程实践
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间取得的科研成果
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：4048179