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《中南大学》 2007年
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基于实测的采空区三维建模及其衍生技术的研究与应用

刘晓明  
【摘要】: 金属矿床地下开采形成的大量采空区不仅危及矿山的安全,而且对资源的充分回收造成严重的困难。因此,以先进的空区探测系统为手段,开展以空区精密探测为基础的相关技术的研究与应用,已经成为我国金属矿山安全生产所面临的重大前沿研究课题。 本文综合运用理论分析、现场探测、数值模拟等方法,采用采空区精密探测系统(CMS)、矿业软件Surpac、Datamine、Gocad及数值模拟软件Phase~2等工具,紧密结合《采空区激光精密探测技术应用研究》和《基于空区精密探测矿床开采贫损控制与矿柱回采中深孔优化设计技术研究》科研课题,针对冬瓜山铜矿及铜坑矿的具体工程实际,开展基于CMS探测的采空区三维模型构建技术的研究,并以此为基础,开展采场边界超欠挖量计算方法、基于空区实测的采矿贫损测定技术、基于空区实测的复杂边界矿柱回采Surpac爆破设计方法及基于实测采空区回采过程数值模拟分析等相关衍生技术的研究。 针对CMS系统后处理软件构建空区三维模型可视化程度低、可编辑能力差等弱点,研究提出了基于实际探测数据的采空区三维实体模型构建技术。在采用CMS数据预处理软件CMSPosProcess对探测数据进行处理的基础上,运用CAD、Surpac、Datamine及Gocad等软件实现了采空区三维模型的构建。 结合冬瓜山矿山工程实际,以实测空区模型为基础,研究形成了一种精确计算采场周边超欠挖量的方法。 研究形成了一种适合冬瓜山矿实际情况的准确测定采场贫损指标的方法,完成了冬瓜山矿52-2~#、52-6~#、52-8~#和52-10~#采场的开采贫损指标的精确测定; 结合铜坑矿开采实际,研究形成了基于空区实测的具有复杂边界矿柱回采Surpac中深孔爆破设计技术,并在Surpac软件中完成了铜坑矿T505-T506矿柱回采中深孔爆破设计; 研究提出了基于实测的空区回采过程数值模拟分析Surpac与Phase~2耦合方法,并成功地应用于冬瓜山矿采场回采过程的数值模拟分析中。 研究成果已经在有关矿山的工程实践中获得了良好的应用效果。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TD853

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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2 邓俏;罗周全;沈玉众;冯福康;;采场回采质量影响因素灰色关联分析[J];科技导报;2010年16期
3 张耀平;彭林;刘圆;;基于C-ALS实测的采空区三维建模技术及工程应用研究[J];矿业研究与开发;2012年01期
4 张耀平;刘波;龚囱;;基于实测的采空区隐患分析及治理研究[J];矿业研究与开发;2012年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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3 杨彪;矿山地下水害防治工程可视化及地表塌陷预测研究[D];中南大学;2011年
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5 熊立新;采空区信息网络管理系统研究[D];中南大学;2010年
6 王国焘;金属矿灾源空区信息获取及危险性分析[D];中南大学;2010年
7 梅婷婷;复杂地下岩体应力分析三维建模技术及工程应用[D];武汉工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 罗长虹;丁威;李顺群;陈光;;土质边坡稳定性弹塑性大变形有限元分析[J];安徽建筑;2008年04期
3 陈守龙;王晓东;;水平地震力作用下路堤受力变形特性时程分析[J];安徽建筑;2011年01期
4 雷亮亮;王国体;徐良辉;;竖向荷载作用下群桩效应的有限元分析[J];安徽建筑;2012年01期
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6 张希雨;杨茂功;付晓刚;李敬敬;;基于EVS-Pro的西安三维水文地质结构可视化模型的构建[J];安徽农业科学;2011年06期
7 李晓红,靳晓光,亢会明,卢义玉;隧道位移智能化反分析及其应用[J];地下空间;2001年04期
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10 吴相超,肖本职,彭朝全;重庆长江鹅公岩大桥东锚碇岩体力学参数研究[J];地下空间;2003年02期
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2 李永强;景立平;梁海安;刘春辉;;汶川地震中土石坝地震灾变过程三维再现[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
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4 黄进;胡英;马孜;汪洋;;弧形扫描系统关键技术研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 刘占全;郝全明;武凤茹;;白云鄂博西矿基于Surpac的三维模型构建[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
6 蒋渊和;庞计来;;基于DIMINE三维可视化技术在矿床地质中的应用[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
7 魏开林;杨鸿;袁勇;王善飞;杨清泉;班峻魁;张国栋;;Surpac软件在三山岛金矿的应用[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
8 周先齐;徐卫亚;钮新强;崔玉柱;;离散单元法研究进展及应用综述[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 刘晓明;罗周全;杨承祥;张保;鹿浩;;基于实测的采空区稳定性数值模拟分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 葛旭明;伍吉仓;陈玮娴;;基于三维激光扫描的方杆形变监测试验[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 杨庆年;武汉地铁车站深基坑变形特性分析[D];华中科技大学;2010年
4 徐玉胜;大能量强夯置换法处理深圳地区软土地基的应用研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
5 章冲;网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
6 杨晓坤;广西南丹大厂锡矿长坡—高峰矿床(山)数字化与综合信息成矿预测[D];昆明理工大学;2010年
7 伍伟;云南老君山成矿区找矿信息集成及勘查靶区优选[D];昆明理工大学;2010年
8 夏兰芳;自然图形的度量格网研究[D];武汉大学;2009年
9 史云飞;三维地籍空间数据模型及其关键技术研究[D];武汉大学;2009年
10 洪东明;磁异常多参量可视化建模研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 王睿;井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
3 马宗锋;地铁车站深基坑分步开挖数值模拟分析[D];山东科技大学;2010年
4 于向博;基于地质钻孔数据的地层三维可视化研究[D];山东科技大学;2010年
5 张善心;充填采矿法计算机辅助设计技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 朱延华;三维矿图可视化研究[D];山东科技大学;2010年
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10 吕进国;煤矿床数字化建模插值方法及其应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王亚军;李生才;;2008年1—2月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年02期
2 王亚军;李生才;;2008年3—4月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年03期
3 王亚军;李生才;;2008年5—6月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年04期
4 王亚军;李生才;;2008年7—8月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年05期
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6 薛金芳;柴智;;高密度电法探测煤矿采空区的效果分析[J];安阳师范学院学报;2007年02期
7 周小平,孙运轮,张永兴,周昌达;大厂铜坑矿细脉带采场围岩稳定性的数值分析[J];地下空间;2000年04期
8 张绍国;王新民;姚建;田冬梅;;采空区稳定性的非线性分析[J];地下空间与工程学报;2005年06期
9 过江,罗周全,邓建,古德生;三维动态空区监测系统CMS在矿山的应用[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱训;;世纪之交的中国矿业[A];第六届全国采矿学术会议论文集[C];1999年
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1 胡斌;深切峡谷区大型地下洞室群围岩稳定性的动态数值仿真研究[D];成都理工大学;2002年
2 彭仪普;地形三维可视化及其实时绘制技术研究[D];西南交通大学;2002年
3 刘敦文;地下岩体工程灾害隐患雷达探测与控制研究[D];中南大学;2001年
4 许妙忠;虚拟现实中三维地形建模和可视化技术及算法研究[D];武汉大学;2003年
5 谢英亮;露天矿边际品位最优化的经济分析[D];中南大学;2004年
6 郭建军;夏甸金矿矿柱及围岩稳定性分析与应用[D];山东科技大学;2005年
7 邹艳红;矿山地测数据集成与三维立体定量可视化预测研究[D];中南大学;2005年
8 李江腾;硬岩矿柱失稳及时间相依性研究[D];中南大学;2005年
9 罗一忠;大面积采空区失稳的重大危险源辨识[D];中南大学;2005年
10 黄仁东;金属矿山隐患空区声波层析成像识别及其安全控制技术研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑学敏;狮子山铜矿西山矿段特大空区下矿柱回采的稳定性研究[D];中南大学;2002年
2 贾惠柱;虚拟现实中立体显示技术的研究与实现[D];大庆石油学院;2002年
3 张木毅;凡口铅锌矿盘区上向中深孔配套机械化采矿新工艺研究[D];中南大学;2002年
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9 张秀萍;基于点云数据复杂曲面的三维重构[D];新疆大学;2004年
10 刘焕敏;多细节层次模型简化技术的研究[D];武汉理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高云婷;王刚;;基于灰色关联的房地产企业项目组合优先级评价研究[J];中国城市经济;2011年08期
2 王运敏;刘海林;孙国权;;CMS实测地下矿采空区建模及稳定性分析研究[J];金属矿山;2009年08期
3 管佳林;罗周全;王雪艳;;采场回采未确知理论评价模型及应用[J];金属矿山;2011年11期
4 邓俏;罗周全;沈玉众;冯福康;;采场回采质量影响因素灰色关联分析[J];科技导报;2010年16期
5 冯福康;罗周全;熊立新;向娟;;基于集对分析的采场回采质量综合评价[J];矿业工程研究;2010年02期
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10 李发本;卢才武;麦尚德;;基于三棱锥同斥布尔运算的复杂空区实体建模研究[J];矿业研究与开发;2012年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐奴文;高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究[D];大连理工大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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1 朱昌玉;;采空区矿柱安全回采技术与实践[J];金属矿山;2008年07期
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4 罗周全;鹿浩;刘晓明;杨承祥;李畅;;基于空区探测的采场超欠挖量计算及顶板安全分析[J];金属矿山;2007年12期
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7 冯福康;罗周全;张保;;深井矿山复杂边界矿柱回采研究[J];金属矿山;2010年08期
8 王斌;刘保顺;王涛;熊涛;韩志强;;基于Surpac的矿山三维可视化地质模型的研究与应用[J];中国矿业;2011年02期
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1 张传信;刁心宏;王春来;盛立新;;特大空区下矿柱回采综合技术的研究[A];第四届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2001年
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7 李江涛;;顶板初次来压期间综采工作面采空区瓦斯涌出规律[A];煤矿重大灾害防治技术与实践——2008年全国煤矿安全学术年会论文集[C];2008年
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6 编译 王迪;CMS新人尴尬就任[N];医药经济报;2010年
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1 刘晓明;基于实测的采空区三维建模及其衍生技术的研究与应用[D];中南大学;2007年
2 张保;深井开采矿柱稳定性分析与可视化验证[D];中南大学;2009年
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4 吴亚斌;基于CMS实测的采空区群稳定性数值模拟研究[D];中南大学;2007年
5 鹿浩;基于空区实测的采场回采质量评价与矿柱安全高效回采研究[D];中南大学;2009年
6 朱星辉;平邑石膏矿房柱式开采大面积采空区处理方法研究[D];山东科技大学;2004年
7 唐明云;基于温度场法的采空区火源定位技术研究[D];安徽理工大学;2005年
8 宗志刚;地震勘探方法在探测煤矿采空区中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2006年
9 李海涛;采空区瓦斯抽放参数的优化[D];辽宁工程技术大学;2005年
10 那新;东坪金矿地质灾害防治与采空区处理研究[D];东北大学;2005年
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