收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

深部开采充填体稳定性及与岩体智能匹配研究

周士霖  
【摘要】:随着浅部资源的不断减少,开采深部资源是未来采矿的必然趋势,充填采矿法因其具有控制地压、降低贫化损失等显著优点适合深部开采。在深部开采过程中,由于其处于高度非线性的复杂环境中,对于充填体的设计与浅部资源开采有很大区别,目前大多数采用经验类比法进行设计,这样造成了不必要的胶凝材料浪费或充填体强度不能达到安全回采要求。因此有必要对深部开采过程中充填体的稳定性及强度设计进行研究,以实现深部安全高效开采。 本文结合国家自然科学基金资助项目(编号:51074177)和山东黄金集团与中南大学合作项目《三山岛金矿深部采场取消矿柱试验研究》,进行了如下研究: (1)对深部开采过程中充填体的力学和能量响应特性分析,揭示了充填体与岩体耦合作用的力学特征和能量释放规律,并根据充填体不同的破坏形式建立了强度控制型和剪切控制型破坏模型; (2)应用可靠度理论对充填体的稳定性进行分析,建立了强度控制型破坏模型和剪切控制型破坏模型的极限状态方程,由于充填体破坏的极限状态方程形式比较复杂,通过对比不同的可靠度指标计算方法,采用基于神经网络的Monte Carlo模拟进行计算; (3)通过统计国内外大量金属矿山充填设计资料,充分考虑开采技术条件、充填技术水平、采矿方法以及充填体稳定性等因素,借助Matlab软件建立了充填体设计的智能匹配模型,实现了充填体与岩体的智能匹配,为充填体强度设计提供了理论依据; (4)结合三山岛金矿深部开采实际工程,对其不同配比的充填体进行可靠度计算,采用智能匹配模型进行计算,研究得出充填体强度及配比情况随开采深度的变化呈指数上升、随可靠度指标的变化呈logsit函数上升,取可靠度指标为3.2,计算得到不同开采深度的充填体设计强度,对于三山岛金矿553号采场进行分析,合理强度为0.52MPa,建议配比为1:16,降低充填成本17.48%,减少充填费用228.905万元。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 游安弼;;尾砂胶结充填体强度估算[J];中国矿山工程;1992年03期
2 倪彬;李乾龙;王少宾;;不同结构胶结料浆单体梁抗折试验研究[J];中国矿山工程;2010年02期
3 THIANNR.YU;于琳;;用废石胶结充填体做岩层支护[J];中国矿山工程;1991年03期
4 王新民,胡家国;粉煤灰全尾砂胶结充填中活化剂的应用[J];岳阳师范学院学报(自然科学版);2000年03期
5 王振环,李政;安庆铜矿充填体特性现场调查研究[J];甘肃科技;2005年05期
6 陈国山;冷述智;;适应新采矿方法的需要提高充填体质量[J];中国矿业;2007年08期
7 赵传卿;徐建民;林建华;;焦家金矿尾砂固结充填体自立性能研究[J];黄金;2011年02期
8 许文远;杨小聪;郭利杰;;充填体不均匀性相似模拟实验研究[J];金属矿山;2011年05期
9 M.H.茨加罗夫;袁哲;;井筒保安矿柱回采中充填体强度计算[J];采矿技术;1986年04期
10 胡飞宇;;安庆铜矿特大型采场充填体稳定性数值模拟研究[J];有色金属(矿山部分);2006年03期
11 方志甫;唐绍辉;;安庆铜矿深部特大型采场充填体稳定性研究[J];矿业研究与开发;2007年03期
12 赵传卿;胡乃联;;焦家金矿尾砂固结材料充填体的力学特性研究[J];中国矿山工程;2008年03期
13 王志国;;挤压爆破在胶结充填采矿法中应用可行性研究[J];黄金;2008年03期
14 Л.К.Гертман;杨培章;;水耗量和骨料粒度对充填体结构和质量的影响[J];矿业工程;1983年02期
15 叶粤文;铜坑锡矿磨砂胶结充填质量评估[J];矿业研究与开发;1996年04期
16 张钦礼,张军平,过江,王新民;柿竹园矿粉煤灰全尾砂胶结充填中活化剂的应用[J];矿冶工程;1999年01期
17 周正濂;子彦;;下向分层充填采矿法[J];采矿技术;1988年33期
18 T.R.Yu;于琳;;基德克里克矿废石胶结充填体稳定性的有关因素[J];中国矿山工程;1992年03期
19 李键;王庆阶;张瑜;王爵鹤;李均淑;;加拿大基德克里克矿的碎石胶结充填技术[J];有色金属(矿山部分);1992年01期
20 朱志彬;刘成平;;充填体强度计算及稳定性分析[J];采矿技术;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘鹏博;樊忠华;明世祥;;充填体支撑矿柱的作用机理研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
2 王新民;卢央泽;张钦礼;丁德强;;影响煤矸石胶结充填体特性的因素分析[A];金属矿采矿科学技术前沿论坛论文集[C];2006年
3 张文华;孙利波;;全尾砂胶结充填的应用和发展[A];冀晋琼粤川鲁六省金属学会第十五届矿山学术交流会论文集[C];2008年
4 柴肇云;康天合;;深部开采及其理论研究的现状和方向[A];山西省上半年煤炭经济运行分析会论文集[C];2004年
5 何满潮;;深部开采工程岩石力学现状及其展望[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
6 刘鹏博;樊忠华;明世祥;;河下矿体充填开采安全性研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
7 张海军;陈怀利;梁艇栋;郭彬;;提高胶结充填体早期强度的试验研究[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
8 徐庆海;;深部煤层开采采动系数探讨[A];全国矿山测量新技术学术会议论文集[C];2009年
9 张巨川;;缓倾斜深部开采矿压显现规律研究[A];第五届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2010年
10 李永强;高烈;胡志强;许志中;;歪头山铁矿铁路运输系统的研究[A];2005中国钢铁年会论文集(第2卷)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周保精;充填体—围岩协调变形机制与沿空留巷技术研究[D];中国矿业大学;2012年
2 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
3 江文武;金川二矿区深部矿体开采效应的研究[D];中南大学;2009年
4 姚振巩;矿山充填体作用机理与铝基复合充填胶凝材料研究[D];中南大学;2010年
5 彭欣;复杂采空区稳定性及近区开采安全性研究[D];中南大学;2008年
6 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
7 李培现;深部开采地表沉陷规律及预测方法研究[D];中国矿业大学;2012年
8 常西坤;深部开采覆岩形变及地表移动特征基础实验研究[D];山东科技大学;2010年
9 常庆粮;膏体充填控制覆岩变形与地表沉陷的理论研究与实践[D];中国矿业大学;2009年
10 郭立;深部硬岩岩爆倾向性动态预测模型及其应用[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周士霖;深部开采充填体稳定性及与岩体智能匹配研究[D];中南大学;2012年
2 周华林;空场嗣后充填采矿法充填体合理强度分布规律研究[D];武汉理工大学;2012年
3 李鹏;尾砂胶结充填体强度影响因素分析与研究[D];昆明理工大学;2011年
4 胡京涛;尾砂胶结充填体声发射特性试验研究[D];江西理工大学;2011年
5 廖亮;下向胶结充填采矿法采场结构参数优化及稳定性研究[D];江西理工大学;2011年
6 龚囱;循环加卸载条件下充填体损伤与声发射特性研究[D];江西理工大学;2011年
7 董凯程;爆破地震对充填体影响与控制技术研究[D];中南大学;2010年
8 李兴尚;水砂胶结充填材料配合比的优化研究[D];昆明理工大学;2005年
9 高卫宏;武山铜矿北矿带胶结充填采场力学性能及声发射监测研究[D];江西理工大学;2010年
10 崔锋;榆卜界矿房式充填开采的理论研究[D];煤炭科学研究总院;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 范建峰;二矿区“一线工作法”提升工作效率[N];金昌日报;2008年
2 汪炳青;煤矿深部开采技术取得突破[N];中国煤炭报;2008年
3 本报记者 胡珺;向煤炭深部开采进军[N];中国能源报;2010年
4 管润荣;江铜集团东同矿业五号矿体深部开采工程开工[N];中国有色金属报;2008年
5 张祖辉 封云聪;新型充填材料填补国内空白[N];中国有色金属报;2005年
6 姜宁 汪仁健;有色工业科技大奖花落金洲[N];中国黄金报;2008年
7 欧阳仕元 张秋利;凡口矿大型工程--深部开采工程竣工[N];中国有色金属报;2004年
8 龚小平;似膏体充填采矿沉陷技术通过鉴定[N];中国冶金报;2005年
9 记者罗锡亮;兖矿深部开采安全产煤1亿吨[N];中国煤炭报;2009年
10 宁建民;华丰矿成功破解深部开采四大难题[N];经理日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978