离子型稀土矿体力学参数测试和临界注液强度计算

摘要

离子型稀土矿原地浸矿工艺的注液强度无统一规范，开采过程山体滑坡频发。研究矿体的力学参数、分布规律，并且将矿体力学参数和分布类型应用于矿山临界注液强度的计算，对原地浸矿工艺经济性和安全性有重要意义。
　　基于统计规律测试土体力学参数具有测试结果准确和经济快捷等优点。在赣南某稀土矿山非等间距布置6个测点，共计18个测试孔，通过旁压试验和钻孔剪切试验测试了离子型稀土矿体的旁压模量、黏聚力、内摩擦角和极限压力等力学参数，运用经典统计学方法和地质学统计方法分析矿体力学参数的空间变异性。假设由18个测试孔的测试数据计算得到各力学参数为真值，若15%为工程可接受的误差，运用经典统计学方法分析和地质统计学方法分析最优测试尺度和点数。旁压试验记录的压力和位移关系结合有限法反分析得到矿体的邓肯-张模型参数。测试获得的矿体力学参数、地形参数，运用 GeoStudio模拟出矿山临界注液强度。研究得到结果：
　　1.试验矿块内矿体的黏聚力和旁压模量属于强变异，黏聚力的变异系数为0.48，旁压模量的变异系数为0.36；极限压力属于中等变异，变异系数0.21；内摩擦角属于弱变异性，其变异系数为0.067。
　　2.对于试验矿块，在45 m范围内均匀布置5个测点，测试结果可有效估计矿体内黏聚力、旁压模量和极限压力的平均值和变异系数。
　　3.矿体的邓肯-张模型参数是 k=1331.7，n=2.775，rf=0.516，kb=563，m=0.154，c=22.2，φ=31.7。
　　4.该离子型稀土矿山的临界注液强度为单个注液孔0.41m3/d。

目录

第一章 绪 论

1.1 选题背景和意义

1.2 相关研究现状

1.3 研究主要内容和方法

1.4 本文创新点

第二章 基于统计规律测试离子型稀土矿体力学参数

2.1 试验现场概况

2.2 试验设备和原理

2.3 现场试验测矿体力学参数

2.4 经典统计学方法分析

2.5 地质统计学方法分析

2.6 本章小结

第三章 反分析矿体邓肯-张模型参数

3.1 邓肯-张模型

3.2 有限元反分析

3.3 本章小结

第四章 临界注液强度计算

4.1 矿体参数测定

4.2 临界注液强度计算

4.3 本章小结

第五章 结论和展望

5.1 结 论

5.2 展 望

参考文献

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