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大杏山铁矿露天转井下境界顶柱优化研究

陈勇  
【摘要】:在露天矿山开采后期,许多矿山都面临向井下开采过渡的问题。矿山由露天开采向井下开采过渡过程较复杂,对露天底境界顶柱进行优化是这个过渡期很重要的课题,它涉及到矿山生产的平稳过渡和安全生产等多个方面。以往针对类似的采矿问题,大多是依靠经验法,通过工程类比得出一个合适的方案。这种方法在采矿业的发展过程中起到了非常重要的作用,现在仍被广泛采用。但由于采矿对象力学性质和开采条件的复杂性,有时工程类比的方法并不能很好的解决具体矿山的开采问题,这就需要采用更适合矿山开采的方法来研究开采过程中出现的问题。数值模拟方法的出现为解决矿山开采优化问题提供了一个很好的途径。 本论文在查阅大量资料的基础上,结合大杏山铁矿露天转井下境界顶柱优化的问题,采用数值模拟的方法对开采进行了优化研究。首先分析了我国金属矿山露天转井下的生产现状,搜集了大杏山铁矿开采的基础资料,比较全面的掌握了大杏山铁矿开采的条件;论文介绍了进行采矿优化常用的方法和一般步骤;在分析采矿优化设计的数值模拟方法基础上,介绍了基于有限元法的露天转井下境界顶柱优化的一般步骤;针对大杏山铁矿的开采条件,采用三维有限元软件建立了数值模拟的三维地质模型,针对可能的开采情况制定了不同的数值模拟方案,并应用三维有限元软件进行了数值模拟;最后整理数值模拟的结果,对比分析几个模拟方案,得出了一个数值模拟的最佳结果,为矿山生产设计提供了有价值的参考。


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