某硬岩铀矿床可视化仿真及采场稳定性数值模拟研究

发布时间：2017-12-01 13:22

  本文关键词：某硬岩铀矿床可视化仿真及采场稳定性数值模拟研究

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【摘要】：由于我国南方硬岩铀矿资源的赋存条件所限,地浸采铀等新型采矿方法无法使用,传统采矿方法仍是目前南方硬岩铀矿开采的主要手段。在基于传统铀矿开采方法的矿床开发建设设计中使用数字化手段辅助,不仅可以提高设计效率与准确度,更可以为矿山生产智能化打下基础,服务科学管理,提高矿山生产效率,保证安全生产。本文以赣南某硬岩铀矿床的开发建设方案为背景,针对该矿床的地质条件、赋存情况和矿岩特性,通过三维可视化地质建模技术对开拓方案进行了建模并优选,然后通过现场勘察取样、室内试验、数值模拟等方法对目标矿床使用全面采矿法的不同结构参数的典型采场的稳定性进行了模拟试验和稳定性分析,本文研究的主要内容和成果如下:(1)对目标矿点地区进行了现场地质调查,搜集整理地质资料,并根据地质资料提出了矿井开拓方案,使用3DMine软件建立了初步矿山开拓三维可视化模型并优选出了最佳开拓方案,为目标矿床更深入的数字矿山建设打下了基础。(2)在赣南某硬岩铀矿床矿点进行现场岩石采样,并对试样进行室内单轴、三轴压缩等岩石力学实验,获得了初步的矿岩的容重、弹性模量、泊松比、粘聚力和内摩擦角等岩石力学参数。然后,通过工程实际和胡克-布朗准则结合对得到的岩石力学参数进行了符合该区域实际情况的工程折减。(3)结合得到的矿岩参数,对典型采场稳定性进行了数值模拟。使用Midas软件针对不同矿柱间距的试验方案分别建模,从位移、应力、安全系数、塑性形变等方面模拟比较了矿柱间距为4m×4m、8m×8m、12m×12m方案的典型采场围岩的力学响应情况,结果表明,从安全性,经济性,技术性来讲,8m×8m的方案为综合最佳方案。(4)通过理论计算验证了分析得出的优化方案采场稳定性。采用矿柱强度公式验证了推荐方案的参数,计算得出目标采场矿柱安全系数大于1.5,矿柱处于安全状态。并应用三带理论计算了安全开采深度,结果表明该采场上的裂隙导水带不会联通上方水体。安全性验算为矿床进一步安全高效开发提供了对比参考。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD868

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本文编号：1241256