石人沟铁矿露天转地下过渡期开采采场结构参数研究

摘要

本文通过全面了解露天转地下过渡期开采矿山的特点，确定了影响过渡期开采矿山矿房结构参数的主要因素；经过对确定采场结构参数的方法进行了综合评述，选择了确定石人沟铁矿的矿房结构参数的方法—数值模拟法。　　在分析石人沟铁矿的工程地质条件和现状的基础上，对矿岩的岩石力学参数进行了测定，并通过对岩石力学参数的弱化处理，确立了矿岩的岩体力学参数。另外，通过考虑岩体强度的时间效应和水对岩体的弱化，使选用的岩体力学参数更加合理。　　鉴于石人沟铁矿北区各段地质条件的差异，对北区进行了分段建摸，对12～18线(Ⅰ区)之间建立了有限元数值模型，对6～12线(Ⅱ区)和6线以北(Ⅲ区)建立了有限差分法数值模型，每个区段采用了9种不同的方案进行数值模拟，得出地下开采时不同矿房结构参数下采场和边帮的应力、应变情况，以初步判定其稳定性。　　基于数值模拟得到的关于采场和边坡内的应力、应变数据，又引入了反映矿山经济效益的指标—采切比，利用模糊数学理论，建立了考虑安全和经济效益的综合模糊评判模型，对各个方案进行了综合评价，最终确立了最优方案，确定了北区各区段合理的矿房结构参数。

目录

文摘

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引 言

1文献综述

1.1地下采场结构参数影响因素的研究现状

1.1.1矿岩性质、矿区地质构造对采场结构参数选取的影响

1.1.2爆破对采场结构参数选取的影响

1.1.3水对采场结构参数选取的影响

1.1.4其它因素对采场结构参数选取的影响

1.2地下采场结构参数优化的研究方法

1.2.1经验类比法

1.2.2数值模拟法

1.2.3遗传算法(Genetic algorithm,简称G A)

1.3问题的提出和主要研究内容

1.3.3问题的提出

1.3.2主要研究内容

1.4研究方案

1.4.1建立关于采场结构参数的数值模型

1.4.2建立过渡期矿房结构参数的综合模糊评判模型

2石人沟铁矿地质条件和岩体力学参数

2.1石人沟铁矿地质概况和开采现状

2.1.1石人沟铁矿工程地质条件

2.1.2石人沟铁矿水文地质条件

矿山基本现状

2.2采矿方法及构成要素

2.2.1采矿方法的确定

2.2.2采矿方法的矿块构成要素

2.3岩体力学参数

2.3.1岩石力学参数的确定

2.3.2岩体力学参数的确定

2.3.3岩体长期强度的确定

2.3.4水对岩体强度的弱化

3确定矿房结构参数的数值模型和综合模糊评判模型的建立

3.1 ANSYS数值模型建立

3.1.1三维实体模型的建立

3.1.2 ANSYS数值模拟的基本步骤

3.2 FLAC数值模型的建立

3.2.1计算模型建立

3.2.2 FLAC数值模拟的基本步骤

3.3关于矿山安全和经济效益的综合模糊评价

4矿区稳定性分析和采场结构参数的确定

4.1稳定性评价标准

4.1.1边坡稳定性评价标准

4.1.2地下采场稳定性评价标准

4.2采场结构参数的确定

4.2.1 Ⅰ区矿房结构参数的确定

4.2.2 Ⅱ区矿房结构参数的确定

4.2.3 Ⅲ区矿房结构参数的确定

结论

参考文献

附录A采场结构参数模拟结果

致谢

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