田兴铁矿矿块结构参数及回采顺序优化

发布时间：2017-08-17 15:37

  本文关键词：田兴铁矿矿块结构参数及回采顺序优化

  更多相关文章： 矿块结构参数 回采顺序 数值模拟 模糊层次分析法

【摘要】：依托司家营矿区田兴铁矿2000万t/a超大能力矿山建设的技术需求,结合田兴铁矿超大规模、高阶段嗣后充填采矿的特点,运用Plaxis数值模拟与FAHP(模糊层次分析法)相结合的方法优化了矿块结构参数;在此基础上,运用Plaxis数值模拟和运输成本对比分析的方法确定出最优的矿体阶段内回采顺序。以田兴铁矿首采矿段试验矿块为研究对象,详细分析地质资料,对田兴铁矿工程地质概况及矿山开采技术条件进行整理总结,为岩体分级与岩体力学参数的确定提供地质基础。对田兴铁矿矿区内的工程地质进行分区,并划分岩组。采用RMR法对各岩组的岩体质量进行分级,运用Hork-Brown强度准则确定岩体的力学参数。从田兴铁矿实际出发,借鉴类似工程经验,通过Mathew法理论计算,提出9种不同矿块结构参数方案。运用Plaxis软件对不同方案的矿块开挖过程进行模拟,通过不同方案各个开挖阶段的最大主应力和沉降位移的对比分析,总结模型破坏规律,初步确定5种可行的矿块结构参数备选方案。综合考虑经济、技术、安全三个方面,利用层次分析法构建矿块结构参数综合评判模型,确定各指标的权重向量,运用模糊综合评判的方法,建立隶属度矩阵,计算综合评判向量,得到各方案的综合优越度为0.937、0.967、0.926、0.917、0.923,最终确定最优的矿块结构参数为长50m,宽20m。在优化矿块结构参数的基础上优化回采顺序,通过对不同方案各个开挖阶段的地表及围岩的最大主应力和沉降位移进行对比分析,结合不同方案的运输成本对比分析,确定出最优的回采顺序为方案一,即从矿体中央向两侧回采。
【关键词】：矿块结构参数 回采顺序 数值模拟 模糊层次分析法
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD861.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景及意义9-10
• 1.2 相关课题的国内外研究现状10-14
• 1.3 研究目标、内容及技术路线14-16
• 1.3.1 研究目标14
• 1.3.2 研究内容14-15
• 1.3.3 技术路线15-16
• 第2章 田兴铁矿工程地质概况16-21
• 2.1 矿区地质特征16
• 2.2 矿体赋存特征16-18
• 2.3 开采技术条件18-20
• 2.3.1 工程地质条件18-19
• 2.3.2 水文地质条件19
• 2.3.3 环境地质条件19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第3章 岩体分级及力学参数的确定21-34
• 3.1 工程地质分区21-22
• 3.2 工程地质岩组划分22-23
• 3.3 岩体分级23-28
• 3.3.1 岩体分级方法的选择23-24
• 3.3.2 RMR分级法主要参数指标及标准24-27
• 3.3.3 岩体分级结果27-28
• 3.4 岩体力学参数的确定28-33
• 3.4.1 Hoek-Brown强度准则简介28
• 3.4.2 Hoek-Brown强度准则基本理论28-30
• 3.4.3 基于霍克布朗准则的岩体力学参数的确定30-33
• 3.5 本章小结33-34
• 第4章 矿块结构参数优化34-52
• 4.1 基于Mathew法的矿块结构参数方案的确定34-36
• 4.2 矿块开挖过程稳定性分析36-48
• 4.2.1 有限元模型的建立36-38
• 4.2.2 模拟计算结果分析38-48
• 4.3 基于FAHP的矿块结构参数优化48-50
• 4.3.1 建立模糊综合评判体系48
• 4.3.2 确定指标权重48-49
• 4.3.3 建立隶属度矩阵49-50
• 4.3.4 确定最优方案50
• 4.4 本章小结50-52
• 第5章 回采顺序优化52-74
• 5.1 盘区及矿块布置方式52-53
• 5.2 初选方案53-56
• 5.3 矿块开挖过程稳定性分析56-67
• 5.3.1 有限元模型的建立56-57
• 5.3.2 模拟计算结果分析57-67
• 5.4 不同方案运输成本对比分析67-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-80
• 导师简介80-81
• 作者简介81-82
• 学位论文数据集82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈俊彦,陈迪文;多步骤回采的充填采矿法回采顺序研究[J];有色金属;1984年04期

2 杨峰;陈立新;;急倾斜薄矿脉多矿层回采顺序的确定[J];金属矿山;1992年03期

3 闫道全,周克良;小铁山矿沿走向回采顺序的三维有限元优化[J];西部探矿工程;1998年01期

4 彭康;李夕兵;彭述权;赵国彦;刘志祥;姚银佩;;三山岛金矿中段盘区间合理回采顺序动态模拟选择[J];矿冶工程;2010年03期

5 刘晓明;杨承祥;罗周全;;深井开采回采顺序数值模拟优化研究[J];南华大学学报(自然科学版);2008年04期

6 马相松;;矿山矿体回采顺序方案的确定[J];有色金属设计;2011年03期

7 唐学军,廖国华,曹文贵;基于结构稳定性的回采顺序优化[J];湖南有色金属;2000年02期

8 宋恕夏;;高应力区采场岩矿脆性破裂兼谈回采顺序[J];有色矿山;1984年05期

9 沈爱保;;改变回采顺序 抑制地压显现[J];有色金属(矿山部分);1990年03期

10 沈慧明;许振华;朱利平;石飞;;残矿回采顺序优化与复杂采空区稳定性的有限元模拟研究[J];中国矿业;2011年01期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 王清来;许振华;朱利平;石飞;;超高超大采空区条件下残矿回采顺序优化与稳定性的数值模拟研究[A];有色金属工业科学发展——中国有色金属学会第八届学术年会论文集[C];2010年

2 宣佳乐;;杏山铁矿正常回采顺序矿压活动规律[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年

3 唐鹏善;;良山铁矿缓倾斜矿体回采地压显现与缓解[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年

4 许振华;王清来;;复杂采空区条件下残矿回收与稳定性的有限元模拟研究[A];2011（昆明）中西部第四届有色金属工业发展论坛论文集[C];2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 孙成;田兴铁矿矿块结构参数及回采顺序优化[D];华北理工大学;2016年

2 李艳;金山店铁矿塌陷区回填体力学状态分析及采场回采顺序优化[D];武汉科技大学;2012年

3 王德意;红透山铜矿深部采场回采顺序优化研究[D];东北大学;2013年

4 王明旭;高应力区采场围岩破坏机理分析及合理回采顺序研究[D];武汉科技大学;2013年

5 江露;普民铁矿采空区稳定性分析与残矿回采顺序优化[D];武汉科技大学;2012年

6 张小义;金山店铁矿深部开采地压活动规律研究及回采顺序优化[D];武汉科技大学;2013年

7 彭俊龙;大红山二道河铁矿采场矿柱围岩稳定性的数值模拟研究[D];昆明理工大学;2013年

，

本文编号：689802