白云铁矿露天转地下开采研究
发布时间：2021-05-26 18:04
钢铁是国民经济的重要支柱产业。目前,我国地下铁矿采出矿石量占总采出量不到20%,九成以上的露天矿已进入深凹开采阶段。随着开采深度的加大和采矿空间的缩小、矿岩运输距离的加长,剥（排）岩量急剧增多,矿山有限的土地资源被大量破坏或占有,开采成本逐年升高,严重影响矿山的生存与发展。深凹露天转为地下开采及回填技术成为采矿行业研究的热点之一,对资源回收利用及延续矿山生产年限、环境保护等有着重要的意义。但是,在此期间由于地应力对巷道和采场稳定性影响持续加大,难以确定的因素也越来越多。白云铁矿是全国最大的综合性多金属共生矿山,东矿露天开采面临着闭坑停产的压力。回采深部铁矿石,保护占世界已探明总储量的41%以上的国家战略稀土资源,成为该矿亟需面对的综合难题。本文从白云铁矿露天转地下开采开采方式入手,对采矿方法和采场结构参数等关键问题进行研究,首次提出大直径深孔凿岩阶段出矿含稀土尾砂嗣后充填技术。研究过程中,分析了露天转地下采矿方法优选的影响因素,依据保护稀土资源原则,建立了白云铁矿采矿方法优选的多目标决策指标体系;为形成较为客观的采矿方法评价指标体系,利用极差标准变化方法和优先关系二元对比排序法,分别计...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 采矿方法与采场结构参数优选的重要性
1.1.3 课题研究的意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 露天转地下开采矿山介绍
1.2.2 露天转地下开采案例
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 研究技术路线
第2章 采矿方法及采场结构参数优选研究现状
2.1 采矿方法研究现状
2.1.1 采矿方法介绍
2.1.2 采矿方法优选研究方法
2.2 采场结构参数研究现状
2.2.1 采场结构参数影响因素
2.2.2 采场结构参数优选研究方法
2.3 本章小结
第3章 白云铁矿开采技术条件及东矿概况
3.1 矿山概况
3.2 东矿开采技术条件
3.2.1 矿体位置关系
3.2.2 铁矿体赋存条件
3.2.3 稀土及铌矿体特征
3.2.4 工程地质条件
3.2.5 环境地质条件
3.2.6 资源储量与品位
3.2.7 东矿开采现状
3.3 本章小结
第4章 白云铁矿东矿露天转地下采矿方法优选
4.1 白云铁矿东矿露天转地下可选采矿方法
4.1.1 无底柱分段崩落法(M1)
4.1.2 大直径深孔凿岩阶段出矿嗣后充填法(M2)
4.1.3 分段凿岩阶段出矿嗣后胶结充填法(M3)
4.1.4 盘区点柱式上向分层充填法(M4)
4.2 采矿方法优选
4.2.1 评价指标体系的确定
4.2.2 构建评价指标隶属度矩阵
4.2.3 基于模糊层次分析法计算权重向量
4.2.4 运用模糊综合评价的采矿方法优选
4.3 本章小结
第5章 露天转地下采场结构参数研究
5.1 基于FLAC3D建立模型
5.1.1 基本假定
5.1.2 模拟材料力学参数
5.1.3 构建模型原则
5.1.4 设置边界条件
5.1.5 模拟开采方案
5.2 数值模拟结果分析
5.2.1 采场岩体破坏的判断方法
5.2.2 采场应力分布分析
5.2.3 采场垂直位移分布分析
5.2.4 采场塑性区分布分析
5.3 采场结构参数综合优化
5.3.1 评价指标体系的建立
5.3.2 评价指标隶属度矩阵的建立
5.3.3 评价指标权重的确定
5.3.4 采场结构参数优选
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间主要的研究成果
附录2 攻读硕士学位期间参与的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]白云鄂博铁矿中深孔爆破数值模拟及应用[J]. 李明杰,张红军,秦鹏渊,王嘉慧,李江华. 金属矿山. 2018(10)
[2]金属矿床地下采矿方法分类表的修订[J]. 胡华瑞,李旭东,陈庆发,高飞红. 黄金科学技术. 2018(03)
[3]包钢白云矿区东介勒格勒采矿工程的水文地质环境分析[J]. 胡耀华,金海玉. 世界有色金属. 2017(07)
[4]脉外采准柱式中深孔落矿充填采矿法结构参数优化[J]. 何忠国,纪晓飞,尹旭岩. 金属矿山. 2016(11)
[5]Strategic mining options optimization:Open pit mining, underground mining or both[J]. Ben-Awuah Eugene,Richter Otto,Elkington Tarrant,Pourrahimian Yashar. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(06)
[6]基于SOM的深埋厚大矿体采场结构参数优化研究[J]. 徐帅,安龙,李元辉,邬金. 采矿与安全工程学报. 2015(06)
[7]基于AHP-FUZZY的露天转地下采矿方法优选[J]. 梁新民,明建,谢经鹏. 现代矿业. 2014(12)
[8]海南铁矿挂帮矿体诱导冒落法安全开采技术研究[J]. 王春贤,李海英,曾永春,张欢. 科技资讯. 2014(26)
[9]基于AHP和TOPSIS法的采场结构参数优化研究[J]. 程健,张钦礼,薛希龙,王石,曹瑞锋. 矿冶工程. 2014(01)
[10]地质资料二次开发在白云矿区深部找矿的应用[J]. 郭聪祥,冯纪彪,郝美珍. 包钢科技. 2013(05)
博士论文
[1]露天转地下过渡期协同开采方法与应用研究[D]. 李海英.东北大学 2015
硕士论文
[1]某矿采矿方法选择及采场结构参数优化研究[D]. 邹雄刚.江西理工大学 2017
[2]夏甸金矿深部安全开采技术研究[D]. 何少博.江西理工大学 2013
[3]眼前山铁矿西端帮诱导冒落矿体出矿控制技术研究[D]. 孙明亮.东北大学 2013
[4]基于有限元极限分析法的地下采场结构稳定性研究[D]. 陈冰洁.中南大学 2013
[5]千家坪钒矿急倾斜厚大矿体采矿方法优化研究[D]. 朱明.江西理工大学 2012
[6]蜂子山铅锌矿采场结构参数优化研究[D]. 黄毅.昆明理工大学 2012
[7]湘福石膏矿厚大矿体采场结构参数优化研究[D]. 吴伟伟.中南大学 2011
[8]隐患空区群下采场结构参数优化研究[D]. 冯红刚.中南大学 2011
[9]采动结构参数优化设计及可靠度分析[D]. 董蕾.中南大学 2010
[10]岩质高边坡稳定性数值模拟与岩体力学参数反分析[D]. 鲁志强.武汉理工大学 2009
本文编号：3206816
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 采矿方法与采场结构参数优选的重要性
1.1.3 课题研究的意义
1.2 国内外发展现状
1.2.1 露天转地下开采矿山介绍
1.2.2 露天转地下开采案例
1.3 主要研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 研究技术路线
第2章 采矿方法及采场结构参数优选研究现状
2.1 采矿方法研究现状
2.1.1 采矿方法介绍
2.1.2 采矿方法优选研究方法
2.2 采场结构参数研究现状
2.2.1 采场结构参数影响因素
2.2.2 采场结构参数优选研究方法
2.3 本章小结
第3章 白云铁矿开采技术条件及东矿概况
3.1 矿山概况
3.2 东矿开采技术条件
3.2.1 矿体位置关系
3.2.2 铁矿体赋存条件
3.2.3 稀土及铌矿体特征
3.2.4 工程地质条件
3.2.5 环境地质条件
3.2.6 资源储量与品位
3.2.7 东矿开采现状
3.3 本章小结
第4章 白云铁矿东矿露天转地下采矿方法优选
4.1 白云铁矿东矿露天转地下可选采矿方法
4.1.1 无底柱分段崩落法(M1)
4.1.2 大直径深孔凿岩阶段出矿嗣后充填法(M2)
4.1.3 分段凿岩阶段出矿嗣后胶结充填法(M3)
4.1.4 盘区点柱式上向分层充填法(M4)
4.2 采矿方法优选
4.2.1 评价指标体系的确定
4.2.2 构建评价指标隶属度矩阵
4.2.3 基于模糊层次分析法计算权重向量
4.2.4 运用模糊综合评价的采矿方法优选
4.3 本章小结
第5章 露天转地下采场结构参数研究
5.1 基于FLAC3D建立模型
5.1.1 基本假定
5.1.2 模拟材料力学参数
5.1.3 构建模型原则
5.1.4 设置边界条件
5.1.5 模拟开采方案
5.2 数值模拟结果分析
5.2.1 采场岩体破坏的判断方法
5.2.2 采场应力分布分析
5.2.3 采场垂直位移分布分析
5.2.4 采场塑性区分布分析
5.3 采场结构参数综合优化
5.3.1 评价指标体系的建立
5.3.2 评价指标隶属度矩阵的建立
5.3.3 评价指标权重的确定
5.3.4 采场结构参数优选
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间主要的研究成果
附录2 攻读硕士学位期间参与的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]白云鄂博铁矿中深孔爆破数值模拟及应用[J]. 李明杰,张红军,秦鹏渊,王嘉慧,李江华. 金属矿山. 2018(10)
[2]金属矿床地下采矿方法分类表的修订[J]. 胡华瑞,李旭东,陈庆发,高飞红. 黄金科学技术. 2018(03)
[3]包钢白云矿区东介勒格勒采矿工程的水文地质环境分析[J]. 胡耀华,金海玉. 世界有色金属. 2017(07)
[4]脉外采准柱式中深孔落矿充填采矿法结构参数优化[J]. 何忠国,纪晓飞,尹旭岩. 金属矿山. 2016(11)
[5]Strategic mining options optimization:Open pit mining, underground mining or both[J]. Ben-Awuah Eugene,Richter Otto,Elkington Tarrant,Pourrahimian Yashar. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(06)
[6]基于SOM的深埋厚大矿体采场结构参数优化研究[J]. 徐帅,安龙,李元辉,邬金. 采矿与安全工程学报. 2015(06)
[7]基于AHP-FUZZY的露天转地下采矿方法优选[J]. 梁新民,明建,谢经鹏. 现代矿业. 2014(12)
[8]海南铁矿挂帮矿体诱导冒落法安全开采技术研究[J]. 王春贤,李海英,曾永春,张欢. 科技资讯. 2014(26)
[9]基于AHP和TOPSIS法的采场结构参数优化研究[J]. 程健,张钦礼,薛希龙,王石,曹瑞锋. 矿冶工程. 2014(01)
[10]地质资料二次开发在白云矿区深部找矿的应用[J]. 郭聪祥,冯纪彪,郝美珍. 包钢科技. 2013(05)
博士论文
[1]露天转地下过渡期协同开采方法与应用研究[D]. 李海英.东北大学 2015
硕士论文
[1]某矿采矿方法选择及采场结构参数优化研究[D]. 邹雄刚.江西理工大学 2017
[2]夏甸金矿深部安全开采技术研究[D]. 何少博.江西理工大学 2013
[3]眼前山铁矿西端帮诱导冒落矿体出矿控制技术研究[D]. 孙明亮.东北大学 2013
[4]基于有限元极限分析法的地下采场结构稳定性研究[D]. 陈冰洁.中南大学 2013
[5]千家坪钒矿急倾斜厚大矿体采矿方法优化研究[D]. 朱明.江西理工大学 2012
[6]蜂子山铅锌矿采场结构参数优化研究[D]. 黄毅.昆明理工大学 2012
[7]湘福石膏矿厚大矿体采场结构参数优化研究[D]. 吴伟伟.中南大学 2011
[8]隐患空区群下采场结构参数优化研究[D]. 冯红刚.中南大学 2011
[9]采动结构参数优化设计及可靠度分析[D]. 董蕾.中南大学 2010
[10]岩质高边坡稳定性数值模拟与岩体力学参数反分析[D]. 鲁志强.武汉理工大学 2009
本文编号：3206816
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