康家灣礦深部難采礦體采場穩(wěn)定性及安全開采技術(shù)研究 94頁.rar
康家灣礦深部難采礦體采場穩(wěn)定性及安全開采技術(shù)研究 94頁,摘要地下礦山開采屬于極高危作業(yè)，而采場穩(wěn)定與否，直接影響進行采礦生產(chǎn)人員及設(shè)備的安全。本文在康家灣礦深部礦體地質(zhì)調(diào)查和礦巖物理力學性質(zhì)測試的基礎(chǔ)上，利用大型有限元軟件ansys對康家灣礦深部難采礦體采場穩(wěn)定性及安全開采技術(shù)進行分析研究，主要研究成果如下:1.通過廣泛的現(xiàn)場調(diào)查和測試，在掌握礦山工程地質(zhì)狀況、礦山開采技術(shù)...
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摘要
地下礦山開采屬于極高危作業(yè)，而采場穩(wěn)定與否，直接影響進行采礦生產(chǎn)人員及設(shè)
備的安全。本文在康家灣礦深部礦體地質(zhì)調(diào)查和礦巖物理力學性質(zhì)測試的基礎(chǔ)上，利用
大型有限元軟件ANSYS對康家灣礦深部難采礦體采場穩(wěn)定性及安全開采技術(shù)進行分析研
究，主要研究成果如下:
1.通過廣泛的現(xiàn)場調(diào)查和測試，在掌握礦山工程地質(zhì)狀況、礦山開采技術(shù)工藝條件
等的基礎(chǔ)上，進行了礦山采空區(qū)頂板的穩(wěn)定性評價;
2.對康家灣礦區(qū)主要礦巖的物理力學參數(shù)進行了室內(nèi)實驗，測定了物理力學參數(shù);
3.通過對國內(nèi)外常用的預留礦柱、錨桿護頂、切頂措施、假頂和預注錨桿護頂?shù)炔?br /> 同的破碎帶控制方法的分析比較，結(jié)合康家灣礦深部頂板巖層部分地段不穩(wěn)固，且不穩(wěn)
固巖層厚度較大的實際情況，對各種常用的控頂措施進行了評價研究;
4.對巖土彈塑性本構(gòu)關(guān)系進行總結(jié)，對Dru。ker一Prager模型及其模型參數(shù)的選取
作了簡要說明。詳細介紹了如何在ANSYS中實現(xiàn)對巖土非線性力學行為的模擬分析，
并通過一個具體的工程實例說明如何使用ANSYS對采空區(qū)穩(wěn)定性問題進行數(shù)值模擬分
析，其計算結(jié)果在工程中得到了應(yīng)用;
5.利用三維有限元分析軟件，模擬了不同的開采方案、采場跨度、護頂支護方式、
地應(yīng)力側(cè)壓系數(shù)等多種因素的變化情況，主要以圍巖的應(yīng)力、變形、塑性區(qū)范圍、安全
率狀況等力學穩(wěn)定性指標對不同采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了比較分析，得出了采場最佳結(jié)構(gòu)參
數(shù)和頂板極限暴露面積;
6.在以上研究的基礎(chǔ)上，對于頂板不穩(wěn)固的傾斜中厚難采礦體的開采技術(shù)方法進行
了研究。
關(guān)鍵詞:難采礦體，護頂?shù)V層，穩(wěn)定性，ANsys，采場結(jié)構(gòu)參數(shù)
摘要1
ABSTRACT1
第一章概
1.1研究背景與目的、意義 1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2
1.2.1采場穩(wěn)定性研究2
1.2.2地下采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究方法6
1.2.3采場穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)研究9
1.2.4難采礦體開采技術(shù)研究10
1.2.5緩傾斜礦體開采技術(shù)發(fā)展趨勢13
1.3主要研究內(nèi)容 14
第二章康家灣礦深部礦體開采技術(shù)條件15
2.1礦區(qū)及礦床地質(zhì)條件15
2.1.1礦區(qū)地質(zhì)條件巧
2.1.2礦床地質(zhì)條件16
2.2礦體水文地質(zhì)條件17
2.3深部礦床開采技術(shù)條件20
2.3.1開采范圍 20
2.3.2開采技術(shù)條件20
2.3.3頂板巖層穩(wěn)定性評價21
2.4初步設(shè)計推薦的采礦方法及評價 22
2.4.1初步設(shè)計推薦的采礦方法22
2.4.2推薦采礦方法整體評價23
2.5深部礦巖物理力學性質(zhì)測定24
2.6本章小結(jié) 24
三章非線性有限元分析法基本原理及其在^NSYS中的實現(xiàn)25
3.1地下巖土工程非線性有限元分析法簡介25
3.1.1非線性有限元方法25
3.1.2巖體系統(tǒng)非線性動態(tài)描述 27
3.1.3巖體系統(tǒng)本構(gòu)關(guān)系30
3.2非線性有限元法在ANSYS中的實現(xiàn)3
3.2.1材料非線性分析簡介36
3.2.2在ANSYS中的實現(xiàn)39
3.3本章小結(jié)41
第四章采場頂板冒落機理及控頂技術(shù)研究43
4.1采場頂板冒落機理43
4.1.1頂板圍巖活動過程的描述 43
4.1.2采空區(qū)頂板圍巖的冒落階段43
4.1.3康家灣礦實際開采過程中頂板冒落分析45
4.2采場頂板安全控制技術(shù)47
4.2.1采場頂板安全管理措施 47
4.2.2控頂措施的比較研究4
4.3康家灣礦護頂措施建議48
4.4本章小結(jié)49
第五章深部采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究50
5.1破碎頂板采場回采結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化50
5.1.1物理及力學模型50
5.1.2數(shù)值模型 51
5.1.3數(shù)值模擬結(jié)果及比較分析53
5.1.4數(shù)值模擬分析結(jié)論66
5.2較穩(wěn)固頂板采場回采結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化67
5.3穩(wěn)固頂板采場回采結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化70
5.4本章小結(jié)73
第六章頂板不穩(wěn)固傾斜中厚難采礦體開采技術(shù)研究75
6.1采礦方法設(shè)計原則 75
6.2采場構(gòu)成要素和底部結(jié)構(gòu)75
6.3采準與切割76
6.4回采與安全管理78
6.5開展分段礦房嗣后充填法試驗研究的建議78
6.6本章小結(jié)79
第七章全文總結(jié)80
參考文獻 81
致謝87
地下礦山開采屬于極高危作業(yè)，而采場穩(wěn)定與否，直接影響進行采礦生產(chǎn)人員及設(shè)
備的安全。本文在康家灣礦深部礦體地質(zhì)調(diào)查和礦巖物理力學性質(zhì)測試的基礎(chǔ)上，利用
大型有限元軟件ANSYS對康家灣礦深部難采礦體采場穩(wěn)定性及安全開采技術(shù)進行分析研
究，主要研究成果如下:
1.通過廣泛的現(xiàn)場調(diào)查和測試，在掌握礦山工程地質(zhì)狀況、礦山開采技術(shù)工藝條件
等的基礎(chǔ)上，進行了礦山采空區(qū)頂板的穩(wěn)定性評價;
2.對康家灣礦區(qū)主要礦巖的物理力學參數(shù)進行了室內(nèi)實驗，測定了物理力學參數(shù);
3.通過對國內(nèi)外常用的預留礦柱、錨桿護頂、切頂措施、假頂和預注錨桿護頂?shù)炔?br /> 同的破碎帶控制方法的分析比較，結(jié)合康家灣礦深部頂板巖層部分地段不穩(wěn)固，且不穩(wěn)
固巖層厚度較大的實際情況，對各種常用的控頂措施進行了評價研究;
4.對巖土彈塑性本構(gòu)關(guān)系進行總結(jié)，對Dru。ker一Prager模型及其模型參數(shù)的選取
作了簡要說明。詳細介紹了如何在ANSYS中實現(xiàn)對巖土非線性力學行為的模擬分析，
并通過一個具體的工程實例說明如何使用ANSYS對采空區(qū)穩(wěn)定性問題進行數(shù)值模擬分
析，其計算結(jié)果在工程中得到了應(yīng)用;
5.利用三維有限元分析軟件，模擬了不同的開采方案、采場跨度、護頂支護方式、
地應(yīng)力側(cè)壓系數(shù)等多種因素的變化情況，主要以圍巖的應(yīng)力、變形、塑性區(qū)范圍、安全
率狀況等力學穩(wěn)定性指標對不同采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了比較分析，得出了采場最佳結(jié)構(gòu)參
數(shù)和頂板極限暴露面積;
6.在以上研究的基礎(chǔ)上，對于頂板不穩(wěn)固的傾斜中厚難采礦體的開采技術(shù)方法進行
了研究。
關(guān)鍵詞:難采礦體，護頂?shù)V層，穩(wěn)定性，ANsys，采場結(jié)構(gòu)參數(shù)
摘要1
ABSTRACT1
第一章概
1.1研究背景與目的、意義 1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2
1.2.1采場穩(wěn)定性研究2
1.2.2地下采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究方法6
1.2.3采場穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)研究9
1.2.4難采礦體開采技術(shù)研究10
1.2.5緩傾斜礦體開采技術(shù)發(fā)展趨勢13
1.3主要研究內(nèi)容 14
第二章康家灣礦深部礦體開采技術(shù)條件15
2.1礦區(qū)及礦床地質(zhì)條件15
2.1.1礦區(qū)地質(zhì)條件巧
2.1.2礦床地質(zhì)條件16
2.2礦體水文地質(zhì)條件17
2.3深部礦床開采技術(shù)條件20
2.3.1開采范圍 20
2.3.2開采技術(shù)條件20
2.3.3頂板巖層穩(wěn)定性評價21
2.4初步設(shè)計推薦的采礦方法及評價 22
2.4.1初步設(shè)計推薦的采礦方法22
2.4.2推薦采礦方法整體評價23
2.5深部礦巖物理力學性質(zhì)測定24
2.6本章小結(jié) 24
三章非線性有限元分析法基本原理及其在^NSYS中的實現(xiàn)25
3.1地下巖土工程非線性有限元分析法簡介25
3.1.1非線性有限元方法25
3.1.2巖體系統(tǒng)非線性動態(tài)描述 27
3.1.3巖體系統(tǒng)本構(gòu)關(guān)系30
3.2非線性有限元法在ANSYS中的實現(xiàn)3
3.2.1材料非線性分析簡介36
3.2.2在ANSYS中的實現(xiàn)39
3.3本章小結(jié)41
第四章采場頂板冒落機理及控頂技術(shù)研究43
4.1采場頂板冒落機理43
4.1.1頂板圍巖活動過程的描述 43
4.1.2采空區(qū)頂板圍巖的冒落階段43
4.1.3康家灣礦實際開采過程中頂板冒落分析45
4.2采場頂板安全控制技術(shù)47
4.2.1采場頂板安全管理措施 47
4.2.2控頂措施的比較研究4
4.3康家灣礦護頂措施建議48
4.4本章小結(jié)49
第五章深部采場結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究50
5.1破碎頂板采場回采結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化50
5.1.1物理及力學模型50
5.1.2數(shù)值模型 51
5.1.3數(shù)值模擬結(jié)果及比較分析53
5.1.4數(shù)值模擬分析結(jié)論66
5.2較穩(wěn)固頂板采場回采結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化67
5.3穩(wěn)固頂板采場回采結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化70
5.4本章小結(jié)73
第六章頂板不穩(wěn)固傾斜中厚難采礦體開采技術(shù)研究75
6.1采礦方法設(shè)計原則 75
6.2采場構(gòu)成要素和底部結(jié)構(gòu)75
6.3采準與切割76
6.4回采與安全管理78
6.5開展分段礦房嗣后充填法試驗研究的建議78
6.6本章小結(jié)79
第七章全文總結(jié)80
參考文獻 81
致謝87
