石灰岩矿安全高效坑采技术研究

摘要

由于石灰岩地下矿山开采中普遍存在回采率低、生产效率低及安全性差等难题,研究石灰岩矿安全高效坑采技术,对矿产资源的高效回采及矿山安全生产具有重要的理论和实践价值。
　　论文结合梅县对坑矿现场实际,综合运用理论计算、数值模拟、及现场试验分析方法对该矿原开采技术进行了优化研究,主要研究内容如下:
　　通过分析一般岩性顶板破坏机制,结合梅县对坑矿灰岩顶板岩性特点,得出了该矿灰岩顶板的破坏机制,即拉断破坏为主要的破坏形式,在此基础上,综合各顶板厚度理论计算方法的结果,运用matlab软件进行数据拟合推导出了适合梅县对坑矿采场顶板厚度与采场跨度之间的关系式,并通过半经验公式得到了采场极限跨度、矿房间柱的理论值,为该矿采场结构参数设计提供了依据;
　　通过ANSYS和FLAC3D软件结合应用,对依据理论计算选定的各采场结构参数组合进行了数值模拟计算,详细的比较分析不同结构参数下的应力、应变、位移、塑性区分布规律及顶板安全率,并综合考虑开采技术条件,得出了适合该矿房柱法开采最优的采场结构参数;
　　为匹配新的采场结构参数,进行了使用大型无轨设备的中深孔凿岩爆破参数设计,在原矿山使用的无底部结构水平层状房柱采矿法的基础上改进后得到了预切顶中深孔房柱法,并对该法进行了3次不同孔网参数的爆破参数优化试验,取得的爆破效果及重要技术经济指标明显优于原采矿方法,这为矿山凿岩爆破参数设计提供了依据。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 目的意义

1.3 石灰岩矿坑采技术国内外研究现状

1.4 研究内容和基本方法

第二章 矿山开采技术条件

2.1 矿区地质

2.2 矿床地质

2.3 矿床开采技术条件

2.4 采矿方法现状及存在的问题

第三章 采场结构参数理论分析

3.1 顶板厚度理论计算

3.2 矿房尺寸的理论计算

3.3 矿柱尺寸的理论确定

3.4 本章小结

第四章 采场结构参数数值模拟优化

4.1 采场结构参数数值模拟

4.2 数值模拟结果及比较分析

4.3本章小结

第五章 合理回采爆破参数设计及试验

5.1 爆破参数设计

5.2 现场试验及结果分析

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 进一步工作展望

参考文献

致谢

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