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《中南大学》 2011年
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盘区隔离矿柱开采方案数值模拟优化研究

冯福康  
【摘要】:大规模开采金属矿产资源,提高矿产资源开发利用水平是我国矿业可持续发展所面临的重大前沿课题之一。冬瓜山铜矿是我国典型的深井开采矿山,在“十五”国家科技攻关课题“复杂难采深部铜矿床安全高效开采关键技术研究”基础上,矿山研究形成了暂留隔离矿柱的阶段空场嗣后充填采矿方法。在保障矿房、矿柱采场安全高效开采的同时,如何有效回收暂留的盘区隔离矿柱是矿山面临的又一个新的课题。 本文针对冬瓜山铜矿开采实践,运用理论分析与数值模拟相结合的方法,采用矿业软件SURPAC、岩土软件MIDAS/GTS与FLAC3D等数字化手段,开展盘区隔离矿柱开采方案的优化研究。具体内容如下: (1)在综合分析了冬瓜山矿床地质概况、矿山压力及开采现状的基础上,提出采用大孔落矿阶段空场嗣后充填的盘区隔离矿柱采矿方案,采场沿盘区隔离矿柱长轴方向布置,深孔凿岩、梯形分段落矿、机械化出矿;采用数值模拟的方法对采场结构参数、顶板最小安全厚度进行了优化研究。 (2)通过将SURPAC矿山岩层模型导入MIDAS/GTS软件,建立矿山三维地质体模型;采用MIDAS/GTS软件建立了采场实体模型,通过将模型复合并划分网格,实现了回采顺序模拟数值模型的构建,为后续数值计算奠定了基础。 (3)基于地下矿卸压式开采思想,结合矿山实践经验,采用FLAC3D数值模拟的方法,研究分析盘区隔离矿柱不同开挖顺序的力学行为特性,优化了盘区隔离矿柱回采顺序,为矿柱开采提供技术支持。 (4)在现有地压监控应用成果的基础上,结合盘区隔离矿柱回采顺序优化数值模拟分析结果,提出充分发挥矿山工SS微震监测与常规应力应变监测的作用,并针对盘区隔离矿柱回采过程中地压显现特征提出新增部分常规静态监测点布置方案,最后提出了地压控制策略与技术措施。 本文紧密结合冬瓜山铜矿盘区隔离矿柱开采实际,运用理论分析、三维建模及数值分析等方法,对盘区隔离矿柱的开采方案与回采顺序进行了较为深入的研究,具有较为重要的理论意义和工程应用价值。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TD853.391

【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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