下鲍矿区隔离矿柱回采稳定性研究
发布时间：2022-05-08 10:26
以江西银海矿业上部120m隔离矿柱的高效安全开采为背景,结合现场工程地质调查,室内岩石力学试验结果,利用突变理论、强度折减法、数值模拟等研究方法,分析研究充填体下采空区顶板稳定性,和120m隔离矿柱安全开采优化方案【1】。主要成果如下:（1）通过工程和水文地质调查及矿石力学参数测试,采用RMR和BQ方法评价矿区岩体的工程质量,获得银海矿业矿体为Ⅰ级岩体,说明质量非常好,跨度15m以内可持续稳定20年;花岗斑岩和晶屑凝灰岩为Ⅱ级岩体,说明质量较好,跨度10m以内可持续稳定1年。（2）结合GSI评价法、弹性波法、系数换算法和室内岩石物理力学试验,推荐出数值模拟岩体力学参数。（3）建立银海矿业三维数值模型,设置地表监测点,研究上部120m隔离矿柱开挖及充填对地表稳定性的影响,由8个地表点的最大地表倾斜（i）、最大地表曲率（K）和最大水平变形（ε）得知隔离矿柱开挖及充填对地表建筑物的稳定性不会产生不利影响【2】。（4）基于突变理论和强度折减法建立尖点突变模型,推算出充填体下采空区顶板安全系数,分析研究在充填体压力下,不同顶板厚度、不同采空区高度的顶板...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及存在问题
1.2.1 采空区岩体稳定性研究现状及存在问题
1.2.2 强度折减法研究现状及存在问题
1.2.3 突变理论研究现状及存在问题
1.3 本文主要研究内容和技术路线
第二章 岩体质量评价与力学参数确定
2.1 工程及水文地质调查
2.1.1 矿体结构面分布规律
2.1.2 花岗斑岩结构面分布规律
2.1.3 晶屑凝灰岩结构面分布规律
2.1.4 全矿区结构面分布规律
2.1.5 结构面特征参数
2.1.6 水文地质调查结果分析
2.2 岩石物理力学试验
2.2.1 试样加工及试验内容
2.2.2 物理参数及强度测试结果
2.3 岩体物理力学参数确定
2.3.1 银海矿业岩体工程质量评价(RMR)
2.3.2 基于GSI的裂隙化岩体力学参数确定
2.3.3 基于弹性波法、系数换算法的参数处理
2.3.4 岩体力学参数推荐值
2.4 本章小结
第三章 隔离矿柱开采充填对地表稳定性影响
3.1 评价方法
3.2 建立三维数值计算模型
3.2.1 三维数值计算模型
3.2.2 破坏准则和材料参数
3.3 隔离矿柱开采对地表稳定性影响
3.3.1 隔离矿柱开挖对地表稳定性影响
3.3.2 隔离矿柱充填对地表稳定性影响
3.4 本章小结
第四章 隔离矿柱安全开采建议研究
4.1 数值模拟技术路线
4.2 建立矿区三维分析模型
4.3 模拟方案及结果
4.3.1 不同方案应力分布
4.3.2 不同方案围岩沉降位移
4.4 预留顶板稳定性研究
4.4.1 基于尖点突变理论的强度折减法
4.4.2 充填体下的顶板安全系数研究
4.4.3 隔离矿柱回采预留顶板安全系数研究
4.5 隔离矿柱安全开采建议
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 存在问题与研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于尖点突变理论和MF-DFA法的隧道大变形监测[J]. 常瑶. 人民长江. 2019(01)
[2]强度折减法与重度增加法对边坡稳定安全系数的影响[J]. 朱文炜,任旭华,张继勋. 水电能源科学. 2019(01)
[3]莱州市某铁矿采空区稳定性评价[J]. 罗志波,曹朋军,林星. 有色金属(矿山部分). 2019(01)
[4]某铅锌矿近地表采空区稳定性分析及治理方案优化[J]. 卢欣奇,李学锋,黄海斌,张勤彬. 金属矿山. 2019(01)
[5]新建公路下伏某煤矿采空区稳定性评价[J]. 魏建柄. 山西建筑. 2019(02)
[6]基于RES-云模型的采空区稳定性评价研究[J]. 高峰,高宇旭,周科平. 灾害学. 2019(01)
[7]基于强度折减法的抗滑桩加固路基稳定性分析[J]. 邵巧希,胡蓉. 土工基础. 2018(06)
[8]基于强度折减法变形参数折减的边坡稳定性分析[J]. 陈云超,杨平庆. 四川建材. 2018(12)
[9]亚克斯铜镍矿复杂采空区稳定性规律研究[J]. 王平,张洋,黄发凯,蔡永顺,袁本胜. 有色金属(矿山部分). 2018(06)
[10]基于强度折减法的古滑坡稳定性数值分析[J]. 吕小永. 工程建设与设计. 2018(20)
博士论文
[1]矿山复杂多层采空区稳定性综合分析及安全治理研究[D]. 吴启红.中南大学 2010
硕士论文
[1]基于突变理论的采空区稳定性分析与预测[D]. 刘夏临.武汉科技大学 2014
本文编号：3651482
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状及存在问题
1.2.1 采空区岩体稳定性研究现状及存在问题
1.2.2 强度折减法研究现状及存在问题
1.2.3 突变理论研究现状及存在问题
1.3 本文主要研究内容和技术路线
第二章 岩体质量评价与力学参数确定
2.1 工程及水文地质调查
2.1.1 矿体结构面分布规律
2.1.2 花岗斑岩结构面分布规律
2.1.3 晶屑凝灰岩结构面分布规律
2.1.4 全矿区结构面分布规律
2.1.5 结构面特征参数
2.1.6 水文地质调查结果分析
2.2 岩石物理力学试验
2.2.1 试样加工及试验内容
2.2.2 物理参数及强度测试结果
2.3 岩体物理力学参数确定
2.3.1 银海矿业岩体工程质量评价(RMR)
2.3.2 基于GSI的裂隙化岩体力学参数确定
2.3.3 基于弹性波法、系数换算法的参数处理
2.3.4 岩体力学参数推荐值
2.4 本章小结
第三章 隔离矿柱开采充填对地表稳定性影响
3.1 评价方法
3.2 建立三维数值计算模型
3.2.1 三维数值计算模型
3.2.2 破坏准则和材料参数
3.3 隔离矿柱开采对地表稳定性影响
3.3.1 隔离矿柱开挖对地表稳定性影响
3.3.2 隔离矿柱充填对地表稳定性影响
3.4 本章小结
第四章 隔离矿柱安全开采建议研究
4.1 数值模拟技术路线
4.2 建立矿区三维分析模型
4.3 模拟方案及结果
4.3.1 不同方案应力分布
4.3.2 不同方案围岩沉降位移
4.4 预留顶板稳定性研究
4.4.1 基于尖点突变理论的强度折减法
4.4.2 充填体下的顶板安全系数研究
4.4.3 隔离矿柱回采预留顶板安全系数研究
4.5 隔离矿柱安全开采建议
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 存在问题与研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于尖点突变理论和MF-DFA法的隧道大变形监测[J]. 常瑶. 人民长江. 2019(01)
[2]强度折减法与重度增加法对边坡稳定安全系数的影响[J]. 朱文炜,任旭华,张继勋. 水电能源科学. 2019(01)
[3]莱州市某铁矿采空区稳定性评价[J]. 罗志波,曹朋军,林星. 有色金属(矿山部分). 2019(01)
[4]某铅锌矿近地表采空区稳定性分析及治理方案优化[J]. 卢欣奇,李学锋,黄海斌,张勤彬. 金属矿山. 2019(01)
[5]新建公路下伏某煤矿采空区稳定性评价[J]. 魏建柄. 山西建筑. 2019(02)
[6]基于RES-云模型的采空区稳定性评价研究[J]. 高峰,高宇旭,周科平. 灾害学. 2019(01)
[7]基于强度折减法的抗滑桩加固路基稳定性分析[J]. 邵巧希,胡蓉. 土工基础. 2018(06)
[8]基于强度折减法变形参数折减的边坡稳定性分析[J]. 陈云超,杨平庆. 四川建材. 2018(12)
[9]亚克斯铜镍矿复杂采空区稳定性规律研究[J]. 王平,张洋,黄发凯,蔡永顺,袁本胜. 有色金属(矿山部分). 2018(06)
[10]基于强度折减法的古滑坡稳定性数值分析[J]. 吕小永. 工程建设与设计. 2018(20)
博士论文
[1]矿山复杂多层采空区稳定性综合分析及安全治理研究[D]. 吴启红.中南大学 2010
硕士论文
[1]基于突变理论的采空区稳定性分析与预测[D]. 刘夏临.武汉科技大学 2014
本文编号：3651482
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