某矿矿柱回收、采空区处理与卸压开采方案数值模拟
发布时间：2021-03-25 10:12
随开采年限不断增加,多数矿山相继进入深部开采阶段,往往浅部需要矿柱回收并采空区处理,否则,可能诱发顶板冲击地压;随着开采深度不断增加,由于支承压力急剧增大,矿井冲击地压、围岩大变形等灾害日趋频发,将严重影响深部资源的安全高效开采。本文将以某矿为背景,提出矿柱回收、采空区处理与卸压开采方案。主要研究内容与结论如下:（1）通过井下调查、室内岩石物理力学试验,结合井下地压显现,运用正交数值模拟反演分析,确定岩石物理力学参数的折减系数,得出了该矿山的岩体物理力学参数。（2）结合现场地压显现及上部采空区分布,提出采空区处理与卸压开采联合方案,并借助Flac3D数值模拟确定了该方案的施工参数。上盘脉外卸压施工巷道距采空区边缘的水平距离取25 m;上盘脉外卸压施工巷道底板爆破隔断开采的深度不小于20 m,且应该充分松动爆破。（3）矿柱回收数值模拟表明:间隔抽采矿柱后,1010 m中段第一分层顶柱及其以下保留的矿柱不会发生冒落,但上盘局部千枚岩会因长期拉伸疲劳破坏而垮塌,因而要加快矿柱抽采过程而避免上盘千枚岩垮塌,从而造成贫化;回收过矿柱的相邻采空区中的分隔间柱,其回采宽度不应超...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四面体模型
图 2.2 计算循环框图.3 Morh-Coulomb 模型3.1 增量弹性理论摩尔-库仑模型假设材料在剪切荷载的作用下发生屈服时，其屈服应力仅决大、最小主应力，而第二主应力对屈服不产生影响[82]。在 Flac3D中，摩尔-库型采用主应力σ1、σ2、σ3和平面外应力σzz表示[88]。主应力和主方向由应力张量计算，规定压应力为负[88]。123 （相应的主应变增量Δe1、Δe2、Δe3分解为Δei=Δeie+Δeip，这里上标 e 和 p 分示弹性和塑性部分，塑性分量只是在塑性流动阶段不为零，胡克定律的主应主应变的增量表达式为[88]： ()eeeeee
图 2.3 Morh-Coulomb 破坏准则到 C 点的拉应力屈服函数定义[90]为：3 ttf 1sin1sin N tanmaxc Φ为摩擦角，C 为凝聚力，σt为抗拉强度，材料强度不超过则面由两个方程描述，分别用 gs和 gt定义剪切塑性流动势函数[91]。函数 gs对应于非关联的流动法则，
【参考文献】：
期刊论文
[1]高应力下硬岩巷道掘进端面钻孔爆破卸压动态模拟[J]. 李俊平,叶浩然,侯先芹. 安全与环境学报. 2018(03)
[2]急倾斜矿体空场法开采的矿柱回收与卸压开采效果数值分析[J]. 李俊平,张浩,张柏春,翟义存. 安全与环境学报. 2018(01)
[3]某铅锌矿采空区岩石力学参数优化研究[J]. 王辉. 商洛学院学报. 2017(06)
[4]陕西铅硐山矿业有限公司巷道地压分析[J]. 李龙伟. 中国资源综合利用. 2017(05)
[5]采动影响下断层滑移失稳研究[J]. 朱峰,张宏伟,韩军,汤国水,朱志洁. 安全与环境学报. 2017(02)
[6]毕机沟露天矿岩体力学参数折减系数的数值模拟确定[J]. 李俊平,张浩,李鹏伟. 安全与环境学报. 2016(05)
[7]普氏压力拱理论的局限性[J]. 郑颖人,邱陈瑜. 现代隧道技术. 2016(02)
[8]圆形巷道两帮水平切槽对围岩卸压的数值分析[J]. 朱万成,侯晨,刘溪鸽,张敏思. 地下空间与工程学报. 2015(06)
[9]岩爆倾向岩石巷帮钻孔爆破卸压的静态模拟[J]. 李俊平,王红星,王晓光,程贤根. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2015(01)
[10]某铅锌矿采空区处理与卸压开采方案研究[J]. 李俊平,王晓光,王红星,程贤根. 安全与环境学报. 2015(01)
博士论文
[1]浅埋煤层采场上覆岩层运动分析及支架阻力研究[D]. 刘新杰.中国矿业大学(北京) 2015
[2]多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能试验和拉压损伤本构模型研究[D]. 梁宁慧.重庆大学 2014
[3]采矿岩石压力拱演化规律及其应用的研究[D]. 杜晓丽.中国矿业大学 2011
[4]隐患资源开采与采空区治理协同研究[D]. 陈庆发.中南大学 2009
[5]缓倾斜采空场处理新方法及采场地压控制研究[D]. 李俊平.北京理工大学 2003
硕士论文
[1]采空区处理与卸压开采方案研究[D]. 王晓光.西安建筑科技大学 2016
[2]岩质露天边坡稳定性及最终边坡角研究[D]. 程贤根.西安建筑科技大学 2016
[3]秦岭凤镇小区中上泥盆统木桐沟金属矿床成因[D]. 雷鸿.长安大学 2015
[4]佛子矿古益矿区采空区处理及残矿回收技术研究[D]. 叶鹏.武汉科技大学 2015
[5]基于压力拱理论及应力释放率的隧道围岩稳定性研究[D]. 吕钊.西安建筑科技大学 2015
[6]桥梁墩台施工对既有铁路稳定性影响的研究[D]. 宋楠.河北工业大学 2015
[7]卸压爆破在深部金属矿山开采中的研究[D]. 刘元春.广西大学 2014
[8]湿陷性黄土隧洞开挖施工的数值模拟[D]. 高毓.甘肃农业大学 2013
[9]土钉墙与桩锚联合支护相互协同作用性能分析[D]. 张璐.内蒙古科技大学 2012
[10]桩基荷载作用下岩溶顶板承载特性研究[D]. 闫文佳.重庆交通大学 2012
本文编号：3099518
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四面体模型
图 2.2 计算循环框图.3 Morh-Coulomb 模型3.1 增量弹性理论摩尔-库仑模型假设材料在剪切荷载的作用下发生屈服时，其屈服应力仅决大、最小主应力，而第二主应力对屈服不产生影响[82]。在 Flac3D中，摩尔-库型采用主应力σ1、σ2、σ3和平面外应力σzz表示[88]。主应力和主方向由应力张量计算，规定压应力为负[88]。123 （相应的主应变增量Δe1、Δe2、Δe3分解为Δei=Δeie+Δeip，这里上标 e 和 p 分示弹性和塑性部分，塑性分量只是在塑性流动阶段不为零，胡克定律的主应主应变的增量表达式为[88]： ()eeeeee
图 2.3 Morh-Coulomb 破坏准则到 C 点的拉应力屈服函数定义[90]为：3 ttf 1sin1sin N tanmaxc Φ为摩擦角，C 为凝聚力，σt为抗拉强度，材料强度不超过则面由两个方程描述，分别用 gs和 gt定义剪切塑性流动势函数[91]。函数 gs对应于非关联的流动法则，
【参考文献】：
期刊论文
[1]高应力下硬岩巷道掘进端面钻孔爆破卸压动态模拟[J]. 李俊平,叶浩然,侯先芹. 安全与环境学报. 2018(03)
[2]急倾斜矿体空场法开采的矿柱回收与卸压开采效果数值分析[J]. 李俊平,张浩,张柏春,翟义存. 安全与环境学报. 2018(01)
[3]某铅锌矿采空区岩石力学参数优化研究[J]. 王辉. 商洛学院学报. 2017(06)
[4]陕西铅硐山矿业有限公司巷道地压分析[J]. 李龙伟. 中国资源综合利用. 2017(05)
[5]采动影响下断层滑移失稳研究[J]. 朱峰,张宏伟,韩军,汤国水,朱志洁. 安全与环境学报. 2017(02)
[6]毕机沟露天矿岩体力学参数折减系数的数值模拟确定[J]. 李俊平,张浩,李鹏伟. 安全与环境学报. 2016(05)
[7]普氏压力拱理论的局限性[J]. 郑颖人,邱陈瑜. 现代隧道技术. 2016(02)
[8]圆形巷道两帮水平切槽对围岩卸压的数值分析[J]. 朱万成,侯晨,刘溪鸽,张敏思. 地下空间与工程学报. 2015(06)
[9]岩爆倾向岩石巷帮钻孔爆破卸压的静态模拟[J]. 李俊平,王红星,王晓光,程贤根. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2015(01)
[10]某铅锌矿采空区处理与卸压开采方案研究[J]. 李俊平,王晓光,王红星,程贤根. 安全与环境学报. 2015(01)
博士论文
[1]浅埋煤层采场上覆岩层运动分析及支架阻力研究[D]. 刘新杰.中国矿业大学(北京) 2015
[2]多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能试验和拉压损伤本构模型研究[D]. 梁宁慧.重庆大学 2014
[3]采矿岩石压力拱演化规律及其应用的研究[D]. 杜晓丽.中国矿业大学 2011
[4]隐患资源开采与采空区治理协同研究[D]. 陈庆发.中南大学 2009
[5]缓倾斜采空场处理新方法及采场地压控制研究[D]. 李俊平.北京理工大学 2003
硕士论文
[1]采空区处理与卸压开采方案研究[D]. 王晓光.西安建筑科技大学 2016
[2]岩质露天边坡稳定性及最终边坡角研究[D]. 程贤根.西安建筑科技大学 2016
[3]秦岭凤镇小区中上泥盆统木桐沟金属矿床成因[D]. 雷鸿.长安大学 2015
[4]佛子矿古益矿区采空区处理及残矿回收技术研究[D]. 叶鹏.武汉科技大学 2015
[5]基于压力拱理论及应力释放率的隧道围岩稳定性研究[D]. 吕钊.西安建筑科技大学 2015
[6]桥梁墩台施工对既有铁路稳定性影响的研究[D]. 宋楠.河北工业大学 2015
[7]卸压爆破在深部金属矿山开采中的研究[D]. 刘元春.广西大学 2014
[8]湿陷性黄土隧洞开挖施工的数值模拟[D]. 高毓.甘肃农业大学 2013
[9]土钉墙与桩锚联合支护相互协同作用性能分析[D]. 张璐.内蒙古科技大学 2012
[10]桩基荷载作用下岩溶顶板承载特性研究[D]. 闫文佳.重庆交通大学 2012
本文编号：3099518
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