有限元数值模拟对金厂峪地下采场稳定性的分析

摘要

中国的黄金资源较为丰富、矿点多、分布广.但是随着开采量的增加,地质资源的消耗,矿床或单个工业矿体的规模、厚度却越来越小,复杂多变.黄金矿山70﹪采用地下采矿法开采.随着开采深度的增加,房柱法是一种在金厂峪新使用的采矿方法,房柱法是使用矿房、矿柱组合的采矿方法.世界上一些著名的矿山如加拿大的基德克里克矿、澳大利亚的芒特艾萨矿、中国的凡口铅锌矿等,都是使用这类采矿方法的典型代表.该方法的主要特点是把矿块划分为矿房和矿柱两部分,在矿房回采完毕以前,这些矿柱必须是稳定的而不发生垮落.为了保证此种采矿方法能成功的在金厂峪金矿得到应用,该文利用商业软件ANSYS对回采顺序系统地进行三维弹塑性有限元分析.矿房的回采分为三个方案采用分步进行,三个方案分别为由两翼向中央、由一端向另一端、由中央向两翼对矿体进行回采.回采顺序不同,对围岩和矿柱的加载路径就不同,在全部矿房采完以后,导致矿柱应力及矿柱受损范围和程度差别较大.因此,回采顺序影响着围岩的稳定程度,这就是工程回采的动态力学特性.所以对多矿房的回采,有必要研究回采工程动态特性,以便寻求最佳回采工艺,使矿柱的受损程度和范围达到最小,确保采场稳定性.同时,论文还探索了破碎带对采场稳定性的影响和矿柱的破坏过程.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明和关于论文使用授权的说明

引 言

第1章文献综述

1.1研究的目的与意义

1.2国内外的研究状况

1.2.1国内的研究状况

1.2.2国外的研究状况

1.3课题研究领域中存在的问题

1.3.1采矿工程的力学背景

1.3.2岩体的本构模型

1.3.3岩体的破坏模式

1.3.4采矿中现实重大力学课题

第2章理论分析

2.1采矿工程稳定性分析

2.2弹性力学问题解法概述

2.3有限单元法原理

2.4采矿工程中的岩石力学

第3章金厂峪金矿简介

第4章金厂峪金矿地下采场稳定性有限元数值模拟

4.1课题来源

4.2研究方案

4.2.1研究目标

4 2.2研究内容

4.2.3关键问题

4.2.4创新点

4.2.5研究方法和技术路线

4.3计算模型的建立

4.3.1计算模型基本假设

4.3.2计算模型的建立

4.3.3计算力学参数

4.3.4边界条件

4.3.5屈服条件

4.4三维有限元模拟方案及计算结果分析

4.4.1三维有限元模拟方案

4.4.2计算结果分析

结 论

参考文献

致 谢