龙桥铁矿存窿矿石回收与地压显现规律研究

发布时间：2017-08-16 19:30

  本文关键词：龙桥铁矿存窿矿石回收与地压显现规律研究

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【摘要】：以龙桥铁矿存窿矿石回收为工程背景,对存窿矿石的分布范围、贮存量和分布形态进行现场调查研究,参考当前矿山的生产情况提出了适合的回收方案,并采用模糊综合评价、现场布置监测方案和数值模拟等研究手段,结合龙桥铁矿的实际生产情况对其滞留在采空区内的矿石和留下的下盘三角矿柱的回收和地压显现规律进行研究。主要完成的研究内容如下:(1)通过对龙桥铁矿现查调查和生产设计资料的查阅,获得了主要矿体的赋存形态和工程水文地质、矿床地质等基础资料。并通过对矿岩进行点荷载强度试验,得到其单轴抗压强度。结合矿山开采技术条件对龙桥铁矿8-7线无底柱分段崩落法开采区域内的采空区周边矿岩体质量分级及稳定性进行评价,结果表明,矿岩体质量等级均属于Ⅱ级,岩体坚硬、稳定性好。(2)分析矿山的开采现状,调查得到了空区的分布位置和范围。通过观测钻孔使用视频测井仪对采空区顶板冒落定期观测,获得了矿石废石的堆积厚度和采空区高度等信息,根据统计的中孔采矿量、掘进副产矿量、提升矿石量以及生产技术指标完成了残留矿石量的估算。(3)分析残矿开采经济技术条件,预选出了三个采矿方法方案,构建基于层次分析和模糊数学的数学模型,选用采充成本、采切比、矿块生产能力、损失率和贫化率五个指标,经分析计算选出了分段空场嗣后充填法为最佳方案。(4)通过对围岩应力应变影响因素进行分析,设计了围岩应力和岩移监测方案。根据龙桥铁矿矿岩物理力学性质和监测仪器的性能参数选用合适的二次应力和岩移监测仪器,并完成仪器安装调试工作。在仪器稳定后周期性的采集监测数据,通过数据拟合进行分析,总结出残矿回收过程中的地压规律。(5)数值模拟分析主要考察空区覆岩层下矿石的回收对空区顶板稳定性的影响。通过分析确定了可对松散矿石进行回收,优选了回收顺序,给出了分区回收、及时充填的回收方案。
【关键词】：残矿回收 矿岩稳定性分级 模糊综合评价 地压规律 数值模拟
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD32
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 论文研究意义9-10
• 1.2 研究现状10-14
• 1.2.1 无底柱分段崩落法国内外研究现状10-11
• 1.2.2 残矿开采研究现状11-12
• 1.2.3 残矿回收过程地压规律国内外研究现状12-14
• 1.3 主要研究目的和内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 工程地质特征及存窿矿石储量资源调查16-31
• 2.1 采空区矿岩体质量分级及稳定性评价16-21
• 2.1.1 矿区地质条件16-17
• 2.1.2 矿岩点荷载强度研究17-18
• 2.1.3 工程岩体质量分级18-20
• 2.1.4 地应力分析20-21
• 2.2 矿山开采现状21-23
• 2.2.1 -370m以上东区（8-7 线）矿体开采情况21-22
• 2.2.2 -370m以上（8-7 线）以外区域矿体开采情况22
• 2.2.3 遗留的生产问题及安全隐患22-23
• 2.3 矿产资源赋存状况23-26
• 2.3.1 工业指标23-24
• 2.3.2 矿区储量24-26
• 2.3.3 设计利用储量26
• 2.4 采空区特征及体积分布26-28
• 2.5 残留矿石量估算28-29
• 2.6 本章小结29-31
• 第三章 残矿回收方案优选31-41
• 3.1 采矿方法优选指标体系31-32
• 3.2 残矿采矿方法选择32-33
• 3.3 优选结果33-39
• 3.3.1 构建层次模型33-34
• 3.3.2 建立评判矩阵34-37
• 3.3.3 构建模糊评判矩阵37-38
• 3.3.4 计算模糊权重向量38
• 3.3.5 最优方案确定38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 残矿回收过程地压规律研究41-53
• 4.1 研究意义41
• 4.2 围岩变形与地压规律研究41-52
• 4.2.1 监测设备工作原理41-43
• 4.2.2 监测点布置及数据采集处理43-51
• 4.2.3 监测结果分析51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第五章 残矿回收过程数值模拟研究53-63
• 5.1 计算模型的建立53-55
• 5.1.1 本构模型及破坏准则53
• 5.1.2 三维实体模型简介53-54
• 5.1.3 岩体力学参数的选取54-55
• 5.1.4 数值模拟结果判定标准55
• 5.2 可开采性分析55-56
• 5.3 残矿回收顺序优选56-60
• 5.4 回收过程空区稳定性分析60-62
• 5.5 本章小结62-63
• 第六章 结论与展望63-65
• 6.1 结论63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 攻读学位期间的研究成果69-70

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