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《长沙矿山研究院》 2014年
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自然崩落法矿岩可崩性系统化评价及崩落规律研究

江飞飞  
【摘要】:自然崩落法在开采相对比较破碎的低品位矿体时具有独特的优势,与其他类型采矿方法相比,其具有高强度低成本的特点,因而多年来国内外不少矿山都进行过此种采矿方法的试验和实践,积累了不少经验并形成了相应的理论体系。自然崩落法的研究和实际应用中所涉及的因素和方面众多,需要解决的技术问题也很多,本文以“黄山铜镍矿30#厚大矿体(530m以上)自然崩落法开采技术研究”为背景,针对矿山具体特点,在大量的前期试验、调查和论证工作的基础上,进行了系统而全面的矿岩可崩性及崩落规律研究,其主要内容包括如下几个方面: (1)在深入研究之前进行了一系列的试验、测试和调查,其中包括研究范围内的室内岩石物理力学试验、现场原岩应力测试以及工程地质调查,并分别采用RQD值法、RMR法、Q系统法和MRMR-2000系统法对岩体质量进行了评价,为后续研究工作提供了可靠而全面的基础数据和依据。 (2)在岩体质量评价的基础上分别对矿岩的可崩性进行了初步评价,然后基于AHP-Fuzzy理论对四种可崩性评价方法及其结果进行了综合分析,得出了合理可靠的可崩性评价结果。 (3)分别采用Laubscher崩落图法和Mathews稳定图法对研究范围内矿体发生初始崩落和持续崩落的水力半径进行了研究,并据此对可能的拉底形状进行了初步的分析。 (4)综合运用AutoCAD、3DMine、PGEN等软件和程序,实现了复杂地质体(本研究中的矿体)3DEC模型的快速建模,并在此基础上对整个崩落过程进行了数值模拟。根据拉底方式和拉底顺序定性的原则,提出了三种拉底方案,然后分别对各方案进行了模拟和计算,并监测崩落过程中的力与位移的变化情况,计算了各拉底步中崩落矿石的体积,最后对得到的结果进行了综合比较分析,得出了最合适的拉底方式和拉底顺序,同时对之前所得出的初始崩落和持续崩落面积进行了验证。 (5)在试验、测试和调查结果的基础上,根据工程设计参数,运用三维可视化块度模拟分析系统BCF分别对崩落过程中的崩落块度、放出块度和卡斗状况进行了研究,对崩落各阶段的块度大小和分布规律进行了系统全面的分析。 本论文提出了一整套自然崩落法开采技术研究的思路和流程,系统而全面的对矿岩的可崩性及崩落规律进行了研究,得出了相应的可靠的结果和结论,对自然崩落法开采实践具有重要的指导作用。同时,本研究解决了矿岩可崩性系统化评价、复杂地质体3DEC模型的建立、离散元程序3DEC模拟崩落过程、崩落各阶段块度大小和分布规律研究中的各理论和技术难题,具有相当的学术意义和价值。
【学位授予单位】:长沙矿山研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TD802

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【参考文献】
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