一、根据地应力测量结果设计采场和巷道(论文文献综述)
胡楠[1](2021)在《深部高地应力条件下采场围岩损伤机理与稳定性分析》文中认为随着金属矿产的不断开采和利用,国内外的很多矿井已经进入了深部开采的阶段,深部“三高一扰动”的问题逐渐凸显。研究深部岩石在高地应力环境和爆破引起的冲击组合作用下的破岩机制,对保证金属矿深部开采的安全性和提升生产效率有重要的理论和工程意义。为此,本文以山东黄金集团三山岛金矿西山矿区-1005m深部开采为研究背景。首先进行现场的地应力测量和岩石基础物理力学参数测定获得深部地应力和岩石力学性质数据;然后综合运用理论分析、室内试验和数值模拟等方法,针对动静荷载共同作用下岩石的损伤过程和强度弱化规律进行了研究;最后将围岩强度的损伤弱化规律引入到数值模拟过程,对采场在高地应力和爆破冲击组合作用下的稳定性进行了研究,主要内容如下:(1)根据应力解除法的基本原理,采用空心包体应变计对三山岛金矿-690m至-1005m深度进行原岩应力测量,获得了深部矿体原岩应力随深度演化的规律。通过对现场采集样本进行室内试验,获得了深部岩石抗压强度、抗拉强度、剪切强度、波速等参数。(2)结合深部应力分布的实际情况,设定合理的轴压-围压比例,应用围压霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对工程现场采集的试件进行了不同围压状态下的循环冲击试验研究。获得了不同冲击强度和不同围压条件对岩石的应力、应变、应变率、峰值应力、弹性模量等力学参数的影响规律和循环冲击作用下应力波所携带能量的透射、反射和吸收规律。(3)引入了考虑孔隙率的冲击损伤模型和损伤力学裂隙的扩展理论,建立了单次冲击损伤与循环冲击损伤的联系。根据单次循环损伤过程中不同阶段的特征应力,将循环冲击划分为五个损伤累积等级,并结合损伤力学理论从内部裂隙演化的角度分析了损伤累积的机理。建立了基于能量吸收率演化的应力阈值划分方法,划定了原始裂隙闭合应力和裂纹稳定扩展两个重要应力阈值,研究了不同围压和不同冲击荷载对两个阈值的影响。(4)基于霍普金森试验中能量吸收过程,计算得到了循环冲击过程的损伤变量,发现不同峰值应力的循环冲击中损伤变量的演化趋势有明显差别。将循环冲击条件下的损伤过程分为裂隙稳定扩展并逐步贯通的弱损伤累积型破坏和裂隙先稳定扩展再加速扩展的强损伤累积型破坏。应用二次函数和Logistic函数的反函数的方式,分别建立了弱损伤累积和强损伤累积过程中的损伤变量的拟合方程,均取得了良好的拟合效果,从而从能量的吸收角度建立了损伤变量与冲击次数的演化关系。(5)采用数值模拟软件,在静力分析的基础上引入爆破冲击损伤对围岩强度的弱化。根据三山岛金矿的房柱式交替向上充填采矿法开采过程,设置了 6m*6m、9m*9m和12m*12m三种截面尺寸的矿房进行模拟;从构筑免压拱的角度设置了 54m跨度单免压拱和27m跨度双免压拱的不同开采顺序对开采过程进行了模拟。从而优选了采场参数和过程,为实现高效低废采矿的目标提供了理论依据。
唐亚男[2](2021)在《深部缓倾斜破碎金矿体顶板失稳机制及控制技术》文中提出本文以鑫汇金矿深部开采为工程背景,以上向水平进路充填采场为研究对象,以揭示深部缓倾斜破碎矿体充填法开采采场围岩稳定性特征为目标,综合采用室内力学试验、理论推导及数值分析等技术手段,围绕深部节理岩体损伤本构关系及损伤演化特征、深部破碎围岩稳定性分级、顶板失稳机制、破碎顶板长锚索锚固作用机理及锚固能力推算、深部破碎矿体采场围岩变形及塑性区演变规律、上向水平进路充填法回采方案优选等内容开展深入研究,取得以下研究成果:(1)通过室内力学试验,获取了鑫汇金矿深部岩体基础力学参数及原岩应力状态;基于损伤力学理论及应变等价原理,引入初始节理损伤、荷载损伤及总损伤的概念,构建了节理岩体损伤本构模型;基于构建的损伤演化方程,对节理岩体损伤演化特征进行了深入分析。(2)基于岩体分形理论,采用裂隙岩体分形维指标代替岩体质量指标RQD和节理间距指标,创新形成了一种适用于破碎岩体的新分级方法(FT分级法),弥补了传统RMR分级法在确定RQD和节理间距的不足;借助FT分级法,对鑫汇金矿6个测量区域岩体稳定性进行分级,并与传统RMR法进行全方位比对,认为FT分级法对于破碎岩体分级结果更加准确。(3)揭示了深部缓倾斜破碎矿体顶板失稳机制。通过引入了牵引力,阐明了顶板失稳的内在机制。矿体倾角越小,牵引力分布越密集,破碎带厚度越小,牵引力分布越稀疏;矿体倾角越大、破碎带厚度越小,牵引力越小;牵引力与矿体倾角呈二次多项式函数关系、与破碎带厚度呈线性函数关系;塑性区面积随矿体倾角增大而减小,且两者呈线性函数关系。塑性区面积随破碎带厚度增大而增大,且两者呈二次多项式函数关系。采场位移最大区域处于上盘与顶板接触带区域,锚杆支护作用效果不显着,长锚索支护能显着改善破碎顶板变形状态。(4)阐明了锚索支护作用机理,建立了破碎顶板锚索锚固力学模型,揭示了锚索预紧力作用机理,建立了预紧力与各影响因素之间的关系模型;定义了锚索锚固能力值,借助SPSS软件对锚固能力计算公式进行简化处理及回归预测,预测结果误差均在15%以内,认为回归模型合理可靠。(5)采场围岩位移随采场宽度、采场高度、节理尺寸、节理密度、埋深及开挖间隔增加而增加;采场围岩位移与采场宽度、节理尺寸和节理密度呈二次多项式函数关系,与采场高度、埋深及开挖间隔呈线性函数关系,与节理倾向及节理倾角没有明显函数关系;各影响因素对采场围岩位移主次顺序分别为双侧开挖>节理密度>采场宽度>埋深>单侧开挖>节理尺寸>节理倾向>节理倾角>采场高度。长锚索加固作用能明显降低破碎矿体采场位移值,长锚索支护参数对采场位移值有明显影响,采场位移值随支护间距和排距的减小而减小,长锚索支护长度对采场底板位移值改变不明显。(6)基于集对分析理论、区间直觉模糊熵和优劣解距离法,利用博弈论和灰色关联度理论,建立了一套多属性评价模型;利用博弈论综合考虑了各个参数指标的主观权重与客观权重;利用灰色关联度理论,分析了在不同偏好度情况下,方案结果与模型最优解之间的位置关系和形态差异,消除了决策者主观因素对评价结果的影响;通过SPA-IVIFE-TOPSIS综合评价模型,确定了鑫汇金矿深部采场最优回采方案。
夏志远[3](2021)在《自然崩落法矿山底部结构失稳机理及防治措施研究》文中指出自然崩落采矿法作为一种大规模、低成本、高效率的地下采矿方法,在条件允许的情况下,是深地矿产资源大规模高效开采的首选方法,受到了国际采矿界越来越广泛的关注。自然崩落法矿山的底部结构承担着采场出矿任务,所有矿石都需经底部结构运出采场,保障底部结构安全稳定是自然崩落法成功运用的关键因素之一。由于自然崩落法开采的特殊性,底部结构服务年限长且处于复杂变化的高应力环境,导致底部结构维护难度大,失稳破坏风险高。因此,揭示自然崩落法矿山底部结构失稳发生和演变机理,并提出失稳防治措施,具有重要理论意义和工程价值。本文以国内典型自然崩落法矿山铜矿峪矿为工程背景,采用现场调研、室内试验、数值仿真模拟和力学理论分析等多种方法综合研究了自然崩落法矿山底部结构三种常见失稳类型的发生和演变机理,并针对失稳机理的不同分别提出了防治措施,主要研究内容和结论如下:1)开展了铜矿峪矿现场底部结构失稳特征调研与失稳时空演化过程分析,揭示了铜矿峪矿530中段底部结构失稳发生和演变的普遍规律,主要结论包括:底部结构失稳区域有相当大的比例发生在拉底推进线前方20~30m范围内;随着拉底推进,一些底部结构失稳区域修复后会呈现反复失稳;副层地压显现受主层开采影响严重,尤其是位于拉底推进线前方的底部结构易出现失稳;拉底过程中,在桃型矿柱尖部上方易形成残留矿柱,表现为局部出矿穿脉顶板地压显现强烈,附近聚矿沟呈现“少矿无矿”的现象。2)基于压力拱理论、薄板理论和散体应力拱理论对底部结构全生命周期受力过程进行力学解析,通过建立底部结构全生命周期受力数值仿真模型,研究了底部结构从巷道掘进开始到出矿结束的全生命周期应力和位移演化规律,揭示了铜矿峪矿底部结构全生命周期失稳机理,主要结论如下:拉底推进线前方底部结构受采场空间围岩压力拱作用易产生压应力集中,随着拉底面积增加,压应力集中程度逐渐增强,当达到底部结构岩体剪切破坏条件时,就会产生地压破坏现象;随着拉底推进,推进线前方的底部结构逐渐转移到拉底空间下方,此时底部结构压应力集中得到释放,但在高水平构造应力和垂直应力的共同作用下,底部结构发生向上的挠曲变形,出矿穿脉侧帮和桃型矿柱尖部逐渐呈现拉应力集中,随着拉底面积增加,拉应力集中程度逐渐增强,当超过底部结构抗拉强度时,再次产生地压破坏现象,所以底部结构会呈现反复失稳的地压现象;拉底后尽快促使上覆矿岩崩落,有助于释放拉底推进线前方出矿巷道集中的压应力,以及拉底空间下方桃型矿柱尖部和出矿巷道两帮的拉应力,从而降低底部结构失稳发生概率。3)构建了主副层联合开采底部结构受力数值仿真模型,研究了主层开采扰动下副层底部结构应力和位移演化特征和规律,揭示了副层底部结构失稳机理,主要结论如下:主层拉底推进和上覆矿岩崩落加剧了副层拉底推进线前方底部结构压应力集中,使其更易达到岩体剪切破坏条件,从而增大了副层推进线前方底部结构失稳发生概率;主层拉底推进和上覆矿岩崩落降低了副层拉底空间下方底部结构竖直向上挠曲变形和拉应力集中,使其不易超过岩体抗拉强度,降低了副层底部结构反复失稳概率。4)构建了拉底不良底部结构受力数值仿真模型,研究了残留矿柱扰动下底部结构应力和位移演化特征和规律,揭示了拉底不良诱发底部结构失稳机理,结果表明:残留矿柱下方桃型矿柱产生较高压应力集中,随着拉底面积增加桃型矿柱尖部压应力持续升高,如果达到岩体剪切破坏条件就会造成桃型矿柱失稳;残留矿柱下方出矿水平地压破坏易发生在出矿穿脉顶板,而正常拉底区域地压破坏易发生在出矿穿脉侧帮;随着拉底推进,残留矿柱下方底部结构呈现“上部受压,下部受拉”的应力分布状态;残留矿柱附近的上覆矿岩处于拉应力释放区域,不利于上覆矿岩的崩落,造成聚矿沟无破碎矿石出现。5)研究了铜矿峪矿微震监测系统布设方案,确定了 410中段和530中段的传感器位置坐标,经过定位精度的模拟分析,满足定位误差和系统灵敏度要求,可实现底部结构失稳监测预警任务。6)分别针对三种不同类型底部结构失稳的发生和演化机理,开展了防治措施研究,主要结论如下:提出了出矿巷道锚网索喷与底板混凝土反拱的联合支护新形式,有效地控制了出矿巷道围岩的松动变形,提高了底部结构的整体强度,增加了底部结构的稳定性;提出了主层后拉底与副层预拉底相结合的拉底方式,不但可保证主层快速投产,而且改善了副层底部结构应力状态;提出了适当增加桃型矿柱尖部上方拉底高度,将桃型矿柱两侧拉底巷道中间的拉底区域作为一个爆破单元同时爆破的措施,从而减小爆破夹制作用,避免残留矿柱的形成。
刘建东[4](2020)在《高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制》文中研究表明我国青藏高原地区矿产资源开发对于缓解国家部分能源和资源供应危机具有重要战略意义。其区域构造和高海拔特点决定了矿产资源开采面临着高构造应力扰动和脆弱生态保护问题。充填开采可减小地表沉陷,保护地表生态,是高海拔矿区地下采矿方法的首选。充填开采覆岩以完整的弯曲带结构形式存在,使得水平构造应力对覆岩移动的影响不容忽视。本文围绕高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降问题,采用人工智能、现场测试、理论分析、室内试验以及数值模拟相结合的方法,研究了高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板与充填体相互作用机理和变形规律以及沉降控制对策,主要工作及研究成果如下:(1)提出了基于PSO-ERF算法的矿区三维地应力反演方法。将机器学习的随机森林(RF)算法和高效寻优的粒子群(PSO)算法相结合,提出了基于粒子群寻优改进随机森林模型(ERF)的地应力实测值-地应力场模型边界参数反演算法(PSO-ERF),确定其算法流程和实现步骤,基于该算法提出了矿区三维地应力场反演方法。将该方法应用于甲玛矿区地应力场反演,其结果与实测值之间具有较好的一致性。(2)建立了构应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降力学模型。分析了水平构造应力对覆岩移动和变形的影响机理,得出水平构造应力有利于减小顶板沉降的结论。将充填体视为弹性地基、顶板岩层视为深梁,采用弹性地基上的简支深梁模型表述坚硬厚大顶板下缓倾斜(水平)厚大矿体充填开采的覆岩移动问题,利用弹性地基梁理论和弹性力学分析方法,推导了构造应力作用下充填开采顶板应力应变的解析解;通过理论计算,分析了充填体地基系数、水平应力侧压系数、开采深度、采充长度等因素对顶板沉降的影响,明确了充填体与顶板的相互作用关系,揭示了大面积开采充填体强度与顶板沉降控制的相互影响机理。(4)揭示了构造应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动规律。采用数值模拟方法研究了不同侧压系数和充填体强度下顶板沉降和盘区矿柱支承压力变化规律,分析了水平构造应力有利于减小顶板沉降的应力拱效应,揭示了水平构造应力具有将顶板垂直应力部分转移至矿体两端围岩中的作用机理,侧压系数越大,应力转移效果越显着。(5)提出了构造应力作用下考虑地表沉降控制的缓倾斜厚大矿体充填开采充填体强度设计方法。建立充填体地基系数与弹性模量之间的关系,依据地表沉降与充填体地基系数的关系,提出基于地表沉陷控制等级的缓倾斜厚大矿体两步骤嗣后充填开采充填体强度设计与配比参数反演方法。论文研究成果对于高构造应力矿区缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动和地表沉降控制具有重要指导意义,相关成果也可应用于同类矿体条件的自重应力型矿山充填开采领域。论文有图87幅,表18个,参考文献180篇。
杨洋[5](2020)在《程潮铁矿深部采场地压显现预警研究及支护方式可靠性分析》文中研究说明随着程潮铁矿的开采深度增加到一定程度以后,矿井采场巷道的地压活动越来越频繁,对矿井的施工效率和工作进度造成严重的影响。因此对矿山地压显现的预警工作显得尤为重要。基于程潮铁矿概况,建立深部采场地压显现的预警模型,结合能量支护理论,提出合理的支护方式,并对支护方式的实施效果进行可靠性分析,验证支护方式是否满足支护工程的可靠性要求,从而达到节约支护成本,提高施工效率、以及预防和控制巷道地压显现的目的。因此本文主要研究巷道地压显现易发性的预警工作以及支护方式的可靠性分析,运用现场监测、理论模型等手段进行相关分析,主要的研究工作如下:第一,基于程潮铁矿的现场概况,将密切值法模型应用在程潮铁矿的地下油库和5-1工作面,预测得到地下油库地压显现具有低易发的危险,5-1工作面地压显现有中易发的危险,预警结果与实际结果相符,因此采用密切值法模型对采场地压显现进行预警研究是可行的,可以用来指导矿山的安全生产。第二,基于密切值法模型预测地下油库地压显现和5-1工作面地压显现的预警结果,结合程潮铁矿的实际概况,运用能量支护理论指导巷道油库和5-1工作面的支护方式。第三,针对对地下油库地压显现有低易发的风险,结合巷道顶板锚杆支护和两帮支护的三个极限状态方程,运用Rosenblueth方法分析回采巷道整体锚杆支护系统的稳定性,针对5-1工作面地压显现有中易发的风险,结合巷道锚喷网支护结构的的极限状态方程,运用Rosenblueth方法进行巷道锚喷网支护的可靠度计算。Rosenblueth方法不必掌握各类变量的概率分布,正确应用各类变量的均值和方差得到状态函数的各阶矩,从而可求解锚杆支护结构的可靠度,该方法理解简单,科学合理,极大地提高了计算效率。
赵万亮[6](2020)在《三交河煤矿近距离煤层回采巷道布置方式及围岩控制技术研究》文中研究指明开采近距离煤层时,当开采上部煤层时将会对下部煤层的稳定性造成一定程度的影响,严重时将会导致下层无法正常开采。根据矿井实际情况选择对应的巷道支护方式及围岩控制方式对安全、高效开采具有重要意义。基于此,本文以霍州煤电三交河煤矿2-2近距离煤层作为研究对象,分析了其601顺槽的巷道布置方式,通过理论计算与数值模拟相结合的方式对其现有的支护模式进一步改进,从而有效提高矿井煤炭采收率,实现矿井安全高效生产。研究结果如下:(1)根据矿井实际情况建立了对应的巷道围岩应力模型,分析了其应力分布规律,当煤柱的宽度大于其平衡区长度2倍时,该煤柱可以被认定为稳定的煤柱。(2)分析了近距离煤层巷道围岩变形特征及由于局部过载而对矿井围岩稳定性的影响,得到了巷道破坏机理。进一步设计巷道断面形状为矩形及梯形,支护方式采用锚网梁索联合架棚支护,同时根据相关规定计算锚杆及锚索支护参数。(3)得到了三交河煤矿2-1煤层采空区下2-2煤层顺槽合理错距模型,得出三交河煤矿将使用把两条顺槽按照内外交错的方式进行巷道布置。分析了不同错距条件下的矿压显现规律,2-2煤工作面初次来压步距为12m左右,周期来压步距为9m左右。(4)对三交河煤矿2-2煤层进行巷道顶板的支护方式进一步完善并进行现场实践,结果表明:设计的巷道支护方案对于三交河矿井围岩稳定性的控制具有极其有效的推动作用,有效提高了巷道围岩的稳定性,提高了矿井的生产效率及安全性。该论文有图49幅,表19个,参考文献60篇。
贺耀文[7](2020)在《金川二矿区深部工程地质及开采稳定性技术研究》文中进行了进一步梳理金川二矿区进入深部开采后,面临复杂的工程地质条件,深部地下工程与浅部工程的明显区别在于深部岩石所处的特殊环境(“三高一扰动”),即高地应力、高地温、高渗透压以及开采扰动。巷道岩体的变形表现为结构性大变形、非连续非协调变形等,变形进一步发展导致岩体破坏,出现片帮剥落、冒顶掉块、大面积的垮落失稳等工程灾害,威胁到井下作业人员的生命安全。为确保安全生产,降低矿山采矿成本,同时为采矿设计优化提供技术指导,有必要开展金川深部开采过程中的工程地质及稳定性研究工作。本次采用现场调查、物理力学实验、现场监测、数值模拟、力学分析相结合的方法,系统研究了二矿区深部工程地质及开采稳定性。主要研究成果如下:(1)查明了二矿区深部工程地质条件,测试获得了岩石物理力学参数,进行了岩体质量分级评价。RMR分级结果为Ⅲ级,Q系统分级结果为Ⅳ级,岩体完整性差,水平应力大于自重应力,软弱结构面是影响矿区岩体与工程稳定的主要因素。(2)监测并分析了深部开采条件下围岩松动圈范围及变化规律、巷道支护结构的收敛变形规律、变形方式和变形机制,基于试验巷道围岩岩石力学测试、工程地质调查和监测结果,判断了巷道岩体结构失稳类型,评价巷道围岩体力学强度、岩体结构与支护设计方式和支护强度的匹配性。。(3)采用FLAC3D软件建立了巷道围岩-支护相互作用数值计算模型,分析巷道围岩-支护相互作用规律,评价了现有巷道支护设计方案的合理性,并提出不同失稳类型巷道的最优化支护方案。(4)建立采场矿柱支撑条件下力学模型和物理模型。研究采场矿柱在扰动应力场作用下的强度损伤规律,建立单一矿柱失稳的力学类型和失稳判据,提出矿柱临界失稳的前兆指标和潜在失稳矿柱的加固措施。
王子健[8](2020)在《地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究》文中进行了进一步梳理大量开采实践表明,在开采过程中,地下金属矿山顶板冒落的危险性在不同阶段、不同条带呈区域性分布,且这种区域性分布同地下矿床的形成条件、地下水、地质构造等地质因素密切相关。地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测是一种从区域角度对顶板冒落的区域危险性进行定量分级的技术手段。地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术的研究,对地下金属矿山顶板安全管理具有指导作用。受现实条件和技术手段的限制,目前关于地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究较少。针对这一现状,本文的研究目的是旨在利用地勘期间相关的地质资料,探索地质因素与顶板冒落之间的关系,提出基于地勘数据的地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测方法。本文从地下金属矿山顶板冒落的区域性入手,分析地质因素对地下金属矿山顶板冒落的控制作用,为基于地勘数据的地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术提供理论基础;结合相关预测理论,提出基于地勘数据的地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术的技术框架;基于突变级数法以及surfer软件,构建地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测模型,并对矿山顶板冒落区域危险性进行定量划分。为确保地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的准确性,本文对地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测中存在的不确定性进行系统分析,并结合可靠性理论,提出地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测方法的可靠度计算模型;并选取某矿已有的地勘数据进行应用研究,结果表明该方法具有一定实用价值,对地下金属矿山顶板的安全管理具有一定参考作用。
穆光慈[9](2020)在《赣南某钨矿矿脉密集区巷道围岩稳定性及支护技术研究》文中提出巷道围岩的变形破坏问题是矿山安全生产的重点研究对象之一,它不仅会影响矿山生产的进度,更会带来一系列的安全隐患事故。赣南某钨矿378中段有一区域存在密集矿脉,且大多数成平行分布,间距大小不规律,产状相似。这片区域南北向穿过一段巷道为一运输大巷以及斜井的井口车场,随着矿脉的回采会在该段巷道周边形成一个采场密集区域,这些矿脉开采产生的扰动会对该段巷道的围岩稳定性有一定的影响。针对这一情况,采用现场调查、理论分析、数值模拟以及现场监测等研究方法对该段巷道的围岩稳定性进行分析,并对支护参数进行优化。具体内容及结论如下:(1)通过现场调查及矿山地质资料,了解该区域地质条件、矿脉及巷道分布情况。(2)从矿山实地取岩石试样,加工成岩芯,进行密度测定,巴西劈裂测试,剪切测试、单轴强度压力试验以获得与岩石相关力学参数,再通过胡克布朗准则对岩石的相关力学参数进行折减处理,计算出相对应岩体力学参数。(3)运用FLAC3D软件模拟矿脉回采,分析矿脉回采过程中巷道围岩应力、围岩位移以及塑性区分布规律。结果表明随着矿脉的回采运输大巷及井口车场该段巷道顶板以及与沿脉巷道的交叉处应力比较集中,存在拉破坏的可能性。而且该段巷道顶板有向下位移的趋势,其中运输大巷顶板位移最为明显,而巷道两帮围岩位移都不明显。(4)通过围岩松动圈理论分析,得出矿脉密集区中心位置的运输大巷为重点支护区域,松动圈围岩类别为Ⅰ、Ⅱ型,支护手段可用喷射混凝土及锚杆支护。然后在围岩应力位移规律研究的数值模拟基础上,运用FLAC3D软件对运输大巷这一支护重点区域的砂浆锚杆支护参数进行优化,通过数值模拟计算模拟得到技术经济上可行的支护参数为锚杆长度2.0m、锚固长度1.0m、预紧力40kN和顶角锚杆倾角75°。(5)通过光弹应力计以及收敛仪对运输大巷及井口车场巷道围岩稳定性进行监测,监测结果表明随着矿脉开采运输大巷中心处应力集中,井口车场位置较为稳定。巷道断面位移方面总体有增大的趋势,运输大巷的收敛值最大达到9.12mm,顶板位移较大,两帮位移较不明显。
邓云川[10](2020)在《急倾斜脉群钨矿开采过渡期围岩力学环境模拟及采矿方法适应性研究》文中研究指明钨矿床成因类型为典型的岩浆期后中高温热液石英细脉带型,此类成矿模式的矿床具有的明显特征是:在水平方向上,一般以一组或多组平行的急倾斜脉状形态赋存,脉群矿体之间为厚度不一的夹石层(夹墙);在竖直方向上,矿体产状变化明显,厚度和形态多样,随着深度的增加由上部的细脉带过渡到细脉-大脉混合带,脉间距变大,合理的回采方式也由分条回采过渡为合并回采,浅孔留矿法将向其它适用于合并回采的采矿方法所转变。论文以过渡期细脉-大脉带矿体的阶段矿房法合并回采为出发点,选取某钨矿山上述典型形态矿体为工程背景,参考及分析矿山实际生产情况,采用工程调查、力学试验、数值模拟、理论分析等方式,对分段凿岩阶段矿房法在急倾斜脉群矿体群钨矿中的应用效果进行了研究,主要研究成果总结如下:(1)钻取矿区不同深度围岩定向岩芯,对岩样进行单轴压缩试验和巴西圆盘劈裂试验,以获得基本力学参数。在试验过程中,利用声发射Kaiser效应开展原岩地应力测量,运用综合法识别Kaiser点,获得矿区不同深度的地应力水平。(2)通过细脉带矿体精细化建模,模拟了浅孔留矿法回采上部细脉带矿体过程中的应力、位移分布特征,结果显示回采后除接近地表围岩少量破坏外,井下采场能自稳。(3)基于中部细脉-大脉带矿体合并回采的要求,提出分段凿岩阶段矿房法脉群钨矿合并回采方案,并运用有限差分软件FLAC3D进行围岩稳定性分析。模拟分析结果显示,回采过程中围岩能保持自稳,并且该方法一并回采脉间易失稳夹墙,避免了夹墙破坏带来的风险,分段凿岩阶段矿房法从围岩稳定性方面考虑技术上可行。(4)结合FLAC3D数值模拟技术和PCA-SVM机器学习方法,开展采场结构参数正向和反向优化。采用FLAC3D模拟各参数方案并得到相对应的稳定性评判指标值,将参数-评判值作为PCA-SVM输入数据样本,以建立PCA-SVM结构参数反向预测模型,得到分段凿岩阶段矿房法采场最优结构参数为:矿块长53 m、间柱宽2 m、顶柱高5 m。(5)开展矿体回采试验性设计,计算出采场的损失贫化率、生产能力等技术性指标,结果显示阶段矿房法合并回采贫化率增大10%,但生产能力大大增加,分段凿岩阶段矿房法年产效益与原留矿法的差值达三千多万元,证明了分段凿岩阶段矿房法用于脉群钨矿开采在技术经济上可行。
二、根据地应力测量结果设计采场和巷道(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、根据地应力测量结果设计采场和巷道(论文提纲范文)
(1)深部高地应力条件下采场围岩损伤机理与稳定性分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 研究背景及问题 |
2.1 深部的定义和岩石力学特性 |
2.1.1 深部的定义 |
2.1.2 深部岩石的力学特征 |
2.1.3 深部岩石的力学研究中问题 |
2.2 动静荷载组合作用下岩石损伤过程研究 |
2.2.1 循环冲击荷载下岩石的力学特性研究 |
2.2.2 循环冲击荷载下岩石的能量耗散研究 |
2.3 循环冲击条件下岩石的损伤研究 |
2.3.1 岩石材料的损伤理论 |
2.3.2 损伤理论在循环冲击中的应用 |
2.4 问题的提出 |
2.5 研究内容和技术路线 |
2.5.1 研究内容 |
2.5.2 研究方案 |
2.5.3 技术路线 |
3 原岩应力和基础力学参数测试 |
3.1 引言 |
3.2 工程概况 |
3.2.1 水文地质 |
3.2.2 开采方式 |
3.3 原岩应力测量 |
3.3.1 测量仪器及测量步骤 |
3.3.2 测量结果 |
3.4 岩石基础物理力学参数测定 |
3.4.1 密度试验 |
3.4.2 巴西劈裂试验 |
3.4.3 单轴压缩及变形试验 |
3.4.4 岩石变角抗剪试验 |
3.4.5 波速试验 |
3.5 本章小结 |
4 不同围压和不同循环冲击荷载条件下花岗岩的损伤机理 |
4.1 引言 |
4.2 围压条件下的循环冲击试验研究 |
4.2.1 试验原理 |
4.2.2 样本采集和试件制备 |
4.2.3 试验设备 |
4.2.4 波形的选择和修正 |
4.2.5 试验过程 |
4.3 试验结果及分析 |
4.4 动态力学性质 |
4.4.1 应力-应变曲线特征 |
4.4.2 应力-应变演化 |
4.4.3 峰值应力演化 |
4.4.4 应变率演化 |
4.4.5 弹性模量演化 |
4.5 循环冲击过程中的能量演化 |
4.6 能量的吸收与应变率的关系 |
4.6.1 能量吸收率随应变率演化的过程 |
4.6.2 能量吸收的应变率效应 |
4.7 循环冲击中吸收能的演化 |
4.7.1 吸收能随着冲击次数的演化 |
4.7.2 吸收能量的累积 |
4.8 反射能和透射能的演化 |
4.8.1 透射能的演化 |
4.8.2 反射能的演化 |
4.9 本章小结 |
5 花岗岩循环冲击损伤中应力阈值的确定 |
5.1 引言 |
5.2 考虑孔隙率的本构模型 |
5.3 基于能量吸收的应力阈值的确定方法 |
5.4 两个重要阈值的演化 |
5.5 循环冲击损伤类型的划分 |
5.6 本章小结 |
6 基于能量耗散的循环冲击损伤演化类型及其方程建立 |
6.1 引言 |
6.2 损伤变量 |
6.2.1 损伤变量的定义方法 |
6.2.2 基于能量耗散的损伤变量计算 |
6.3 强损伤累积型冲击的损伤变量 |
6.3.1 Logistc方程 |
6.3.2 强损伤累积型冲击损伤变量方程 |
6.4 弱损伤累积型冲击损伤变量方程 |
6.5 本章小结 |
7 深部开采围岩的稳定性分析与采场参数优选 |
7.1 引言 |
7.2 岩石力学参数折减 |
7.3 爆破作用损伤深度的确定和等效强度折减 |
7.4 模型的建立 |
7.5 不考虑强度弱化区的开采过程稳定性分析 |
7.6 不同矿房截面尺寸的开采过程稳定性分析 |
7.6.1 9m~*9m截面矿房开采过程稳定性分析 |
7.6.2 6m~*6m截面矿房开采过程稳定性分析 |
7.6.3 12m~*12m截面矿房开采过程稳定性分析 |
7.7 构筑免压拱方式下的开采稳定性分析 |
7.7.1 构筑54m跨度免压拱开采过程稳定性分析 |
7.7.2 构筑27m跨度双免压拱开采过程稳定性分析 |
7.8 本章小结 |
8 结论与创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)深部缓倾斜破碎金矿体顶板失稳机制及控制技术(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 深部金属矿山节理岩体损伤研究现状 |
1.2.2 深部金属矿山矿岩稳定性分级研究现状 |
1.2.3 深部缓倾斜破碎矿体顶板支护及作用机理研究现状 |
1.2.4 深部缓倾斜破碎矿体围岩稳定性研究方法现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法与技术路线 |
2 工程背景及岩石力学实验 |
2.1 鑫汇金矿概况 |
2.2 开采技术条件及三维模型 |
2.2.1 工程地质条件 |
2.2.2 采矿方法及三维模型 |
2.3 岩石力学室内试验研究 |
2.3.1 岩石抗拉强度实验 |
2.3.2 岩石单轴抗压实验 |
2.3.3 岩石三轴抗压实验 |
2.3.4 地应力测量 |
2.4 节理岩体损伤本构模型 |
2.4.1 节理岩体损伤演化规律 |
2.4.2 节理岩体损伤本构模型构建 |
2.4.3 损伤本构模型验证 |
2.4.4 损伤演化特征分析 |
2.5 本章小结 |
3 基于分形理论的破碎岩体稳定性分级 |
3.1 引言 |
3.2 破碎岩体分形理论 |
3.2.1 破碎岩体结构面分布特征 |
3.2.2 破碎岩体结构面分形维确定方法 |
3.2.3 节理几何参数对分形维影响分析 |
3.3 FT分级方法 |
3.3.1 FT分级法指标确定 |
3.3.2 FT分级法各指标评分值计算 |
3.3.3 FT分级法评价标准 |
3.4 工程应用 |
3.4.1 工程概况 |
3.4.2 节理监测区域确定 |
3.4.3 监测区域节理信息获取 |
3.4.4 基于FT分级法试验区域岩体稳定性分级 |
3.4.5 基于传统RMR分级法的试验区域岩体稳定性分级 |
3.4.6 FT分级法与传统RMR分级法结果对比分析 |
3.5 本章小结 |
4 深部缓倾斜破碎矿体顶板失稳机制研究 |
4.1 引言 |
4.2 方案设计及随机机理模型构建 |
4.2.1 计算方案设计 |
4.2.2 随机节理模型构建 |
4.3 模型力学参数及边界条件确定 |
4.3.1 模型力学参数选取 |
4.3.2 模型边界条件确定 |
4.4 破碎带厚度及矿体倾角对顶板稳定性的影响 |
4.4.2 牵引力分布规律 |
4.4.3 塑性区分布规律 |
4.4.4 顶板位移分布规律 |
4.5 支护作用对顶板位移规律的影响 |
4.6 本章小结 |
5 深部缓倾斜破碎矿体顶板长锚索锚固作用机理 |
5.1 引言 |
5.2 破碎矿体顶板锚固力学模型 |
5.2.1 破碎顶板锚固结构 |
5.2.2 无节理岩体抗剪切力分析 |
5.2.3 节理岩体摩擦阻力分析 |
5.2.4 顶板竖向挤压应力分析 |
5.2.5 顶板最小横向挤压力分析 |
5.3 锚索预紧力作用机理 |
5.3.1 预紧力作用下围岩剪应力分布 |
5.3.2 预紧力作用下围岩剪应力分布Mindlin位移解 |
5.3.3 预紧力与围岩相互作用关系 |
5.3.4 预紧力需求及影响因素分析 |
5.4 破碎顶板锚索支护设计 |
5.4.1 锚索锚固力要求 |
5.4.2 锚索锚固结构形式 |
5.4.3 锚索锚固力计算及影响因素分析 |
5.5 锚索锚固能力 |
5.5.1 锚索锚固能力定义 |
5.5.2 锚索锚固能力预测 |
5.6 本章小结 |
6 深部缓倾斜破碎矿体进路采场变形特性及长锚索控制技术 |
6.1 引言 |
6.2 3DEC模型构建及可靠性验证 |
6.3 参数对采场整体稳定性影响 |
6.3.1 结构参数对位移变化的影响 |
6.3.2 节理参数对位移变化影响 |
6.3.3 埋深及开挖对采场整体稳定性影响 |
6.4 参数敏感性分析 |
6.5 长锚索支护加固作用下采场变形规律 |
6.5.1 长锚索间距对采场位移的影响规律 |
6.5.2 长锚索排距对采场位移的影响规律 |
6.5.3 长锚索长度对采场位移的影响规律 |
6.6 本章小结 |
7 鑫汇金矿深部破碎矿体开采方案综合优选与应用 |
7.1 引言 |
7.2 上向水平进路充填采矿法回采方案设计 |
7.3 SPA-IVIFE-TOPSIS评价模型 |
7.3.1 基于博弈论的指标权重确定 |
7.3.2 集对分析理论(SPA) |
7.3.3 区间直觉模糊熵(IVIFE) |
7.4 采场参数综合评价 |
7.4.1 制定评价指标 |
7.4.2 计算联系度信息 |
7.4.3 各指标多属性权重 |
7.4.4 确定方案等级 |
7.4.5 区间直觉模糊多属性决策 |
7.5 采矿工业试验 |
7.5.1 试验采场概况 |
7.5.2 采场顶板支护 |
7.5.3 主要经济技术指标 |
7.6 试验采场关键部位位移和应力监测 |
7.6.1 钻孔应力计监测 |
7.6.2 收敛计监测 |
7.6.3 顶板下沉监测 |
7.7 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 全文结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)自然崩落法矿山底部结构失稳机理及防治措施研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外文献综述 |
1.2.1 自然崩落采矿法应用现状 |
1.2.2 自然崩落法底部结构失稳机理研究现状 |
1.2.3 地压控制措施研究现状 |
1.2.4 存在的主要问题 |
1.3 论文主要研究内容、方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容和方法 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 矿区工程背景及底部结构失稳发生规律研究 |
2.1 引言 |
2.2 铜矿峪矿工程背景 |
2.2.1 矿区地层 |
2.2.2 地质构造 |
2.2.3 矿体特征 |
2.2.4 采矿方法 |
2.3 矿区地应力场测试 |
2.4 岩体力学参数确定 |
2.4.1 岩石力学特性室内试验研究 |
2.4.2 基于Hoek-Brown准则的岩体力学参数计算 |
2.5 铜矿峪矿底部结构失稳发生规律研究 |
2.5.1 铜矿峪矿底部结构失稳特征 |
2.5.2 铜矿峪矿底部结构失稳发生规律 |
2.6 本章小结 |
3 自然崩落法底部结构全生命周期地压演化特征与失稳机理 |
3.1 引言 |
3.2 底部结构全生命周期受力过程力学解析 |
3.2.1 基于压力拱理论的拉底推进线前方底部结构受力解析 |
3.2.2 基于薄板理论的拉底空间下方底部结构等效模型受力解析 |
3.2.3 基于散体平衡拱理论的采场矿石对底部结构作用力解析 |
3.2.4 小结 |
3.3 底部结构全生命周期数值模型构建 |
3.3.1 模型的构建方法 |
3.3.2 模型结构参数 |
3.3.3 强度准则 |
3.3.4 边界条件与地应力施加 |
3.3.5 底部结构全生命周期数值模拟步骤 |
3.4 底部结构全生命周期力学效应 |
3.4.1 底部结构全生命周期应力演化特征 |
3.4.2 底部结构全生命周期位移演化特征 |
3.5 底部结构全生命周期失稳机理分析 |
3.5.1 拉底推进线前方底部结构失稳机理 |
3.5.2 拉底空间下方底部结构失稳机理 |
3.5.3 底部结构全生命周期反复失稳机理 |
3.6 本章小结 |
4 自然崩落法主副层联合开采底部结构失稳机理 |
4.1 引言 |
4.2 主副层联合开采数值模型构建 |
4.2.1 模型结构参数 |
4.2.2 主副层联合开采数值模拟步骤 |
4.3 主层开采扰动下副层底部结构力学效应 |
4.3.1 主层开采扰动下副层底部结构应力演化特征 |
4.3.2 主层开采扰动下副层底部结构位移演化特征 |
4.4 主副层联合开采底部结构失稳机理 |
4.4.1 副层拉底推进线前方底部结构地压显现加剧机理 |
4.4.2 副层拉底空间下方底部结构地压演化机理 |
4.5 本章小结 |
5 自然崩落法拉底不良诱发底部结构失稳机理 |
5.1 引言 |
5.2 拉底不良采场数值模型构建 |
5.2.1 模型结构参数 |
5.2.2 数值模拟步骤 |
5.3 残留矿柱扰动下底部结构力学效应 |
5.3.1 残留矿柱扰动下底部结构应力演化特征 |
5.3.2 残留矿柱扰动下底部结构位移演化特征 |
5.4 拉底不良诱发底部结构失稳机理 |
5.4.1 残留矿柱下方桃型矿柱失稳机理 |
5.4.2 残留矿柱下方出矿水平失稳机理 |
5.4.3 残留矿柱下方底部结构整体失稳机理 |
5.5 本章小结 |
6 自然崩落法底部结构失稳防治措施研究 |
6.1 引言 |
6.2 基于微震监测系统的底部结构失稳防治技术研究 |
6.2.1 微震监测系统工作原理 |
6.2.2 铜矿峪矿微震监测系统作用 |
6.2.3 铜矿峪矿微震监测区域与传感器的布设 |
6.2.4 铜矿峪矿微震传感器网络定位精度检验 |
6.2.5 铜矿峪矿微震监测系统方案的确定 |
6.3 底部结构支护与加固措施研究 |
6.3.1 支护与加固措施的提出 |
6.3.2 支护与加固效果数值分析 |
6.3.3 支护与加固现场应用效果检验 |
6.4 主副层联合开采底部结构失稳防治措施研究 |
6.4.1 主副层联合开采底部结构失稳防治措施提出 |
6.4.2 副层预拉底方式底部结构稳定性分析 |
6.5 拉底不良诱发底部结构失稳防治措施研究 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容和技术路线 |
2 矿区地质特征与地应力分布规律 |
2.1 矿区地质特征 |
2.2 矿岩物理力学参数试验 |
2.3 矿区地应力测量与分析 |
2.4 本章小结 |
3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演 |
3.1 参数反演的基本理论 |
3.2 参数反演的PSO-ERF智能算法模型 |
3.3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演 |
3.4 本章小结 |
4 构造应力环境充填开采充填体与顶板相互作用机理 |
4.1 充填开采覆岩结构特征 |
4.2 构造应力对覆岩变形的影响机理 |
4.3 充填开采覆岩变形力学模型及求解 |
4.4 充填体与顶板相互作用机理 |
4.5 本章小结 |
5 构造应力作用下充填开采覆岩移动规律 |
5.1 数值模拟方案及模型建立 |
5.2 不同侧压系数和充填体强度覆岩移动规律 |
5.3 不同侧压系数和充填体强度盘区矿柱支承压力变化规律 |
5.4 矿体回采过程地表沉降与支承压力显现规律 |
5.5 本章小结 |
6 胶结充填材料力学性能预测与配比参数反演 |
6.1 胶结充填材料力学性能试验 |
6.2 低温环境对充填体强度的影响 |
6.3 胶结充填体需求强度计算 |
6.4 基于PSO-ERF模型的胶结充填材料配比参数反演 |
6.5 本章小结 |
7 工程实践与应用 |
7.1 充填系统概况 |
7.2 甲玛矿区充填开采地表沉陷预测 |
7.3 实测数据分析 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)程潮铁矿深部采场地压显现预警研究及支护方式可靠性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外采场地压显现预警方法的研究现状 |
1.2.1 现场监测 |
1.2.2 理论模型 |
1.2.3 其他研究手段 |
1.3 国内外可靠性理论的研究现状 |
1.3.1 可靠性概述 |
1.3.2 可靠性理论的研究现状 |
1.3.3 可靠性理论在矿山巷道支护结构中的研究现状 |
1.4 研究意义 |
1.5 研究内容 |
1.6 研究方法和技术路线图 |
第2章 程潮铁矿地质概况及地压显现现状调查 |
2.1 矿山概况 |
2.2 矿山工程地质特征 |
2.3 矿区构造概况 |
2.3.1 断层 |
2.3.2 破碎带 |
2.3.3 节理构造 |
2.4 程潮铁矿巷道地压显现现状调查 |
2.4.1 程潮铁矿巷道地压显现特征 |
2.4.2 程潮铁矿各水平区的地压显现概况 |
2.4.3 巷道破坏现象及原因分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 程潮铁矿深部采场地压显现预警研究 |
3.1 深部采场地压显现概述 |
3.2 预警方法的选择 |
3.3 权重的确定 |
3.3.1 指标规范化处理 |
3.3.2 求解各评价指标的变异系数和权重 |
3.4 密切值法理论 |
3.4.1 建立评价单元初始指标矩阵 |
3.4.2 初始指标矩阵规范化 |
3.4.3 计算最优解和最劣解 |
3.4.4 利用欧式距离法确定各评价单元与最优解和最劣解的距离 |
3.4.5 计算各评价单元的密切值 |
3.4.6 根据D_i对各评价单元进行综合排序 |
3.5 密切值法的采场地压显现预警模型 |
3.5.1 选取评价指标 |
3.5.2 评价指标的量化 |
3.5.3 程潮铁矿深部采场地压显现指标评价标准 |
3.5.4 地压显现预警的判断依据 |
3.6 预警模型的应用 |
3.6.1 程潮铁矿概况 |
3.6.2 构造初始指标矩阵 |
3.6.3 初始指标矩阵的量化 |
3.6.4 最优解和最劣解的确定 |
3.6.5 求解各项评价指标的权重 |
3.6.6 确定各评价单元与最优解和最劣解的距离 |
3.6.7 密切值计算结果及排序 |
3.6.8 结果分析 |
3.6.9 密切值法模型的优越性 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于能量支护理论的巷道支护方式设计分析 |
4.1 能量支护理论的概述 |
4.2 确定巷道地压显现的震级 |
4.3 巷道支护方法的概述 |
4.4 求解巷道地压显现过程中的能量变化 |
4.5 巷道支护方式设计实例分析 |
4.5.1 地下油库 |
4.5.2 5-1工作面 |
4.6 本章小结 |
第5章 巷道工程支护结构的可靠性分析 |
5.1 巷道工程支护结构可靠性分析的概述 |
5.2 可靠性分析的基本原理 |
5.2.1 可靠性分析的基本变量 |
5.2.2 极限状态方程的建立 |
5.3 计算可靠度的常用方法 |
5.3.1 一次二阶矩法 |
5.3.2 蒙特卡罗法 |
5.4 计算可靠度的新方法 |
5.4.1 选取新方法的依据及内容简介 |
5.4.2 选定取值点 |
5.4.3 求解状态方程的均值 |
5.4.4 求解状态函数Z的各阶矩 |
5.4.5 求解可靠度P |
5.5 常见可靠度模型 |
5.5.1 串联可靠度模型 |
5.5.2 并联可靠度模型 |
5.5.3 n中之r模型 |
5.5.4 相关单元系统的可靠度模型 |
5.5.5 等相关单元系统的可靠度模型 |
5.5.6 条件概率的可靠度模型 |
5.6 基于Rosenblueth方法的巷道锚杆支护结构的可靠度 |
5.6.1 巷道顶板锚杆支护结构的可靠度 |
5.6.2 巷道两帮锚杆支护结构的可靠度 |
5.6.3 锚杆支护回采巷道整体的可靠度 |
5.7 基于Rosenblueth方法的巷道锚喷网支护结构的可靠度 |
5.7.1 锚喷网支护结构力学分析 |
5.7.2 锚喷网支护结构的可靠度 |
5.8 本章小结 |
第6章 工程实例应用 |
6.1 巷道顶板锚杆支护结构的可靠度计算 |
6.1.1 巷道顶板锚杆支护结构计算分析 |
6.1.2 相关参数对顶板锚杆支护结构可靠度的影响 |
6.2 巷道两帮锚杆支护结构的可靠度计算 |
6.3 锚杆支护回采巷道整体的可靠度计算 |
6.4 巷道锚喷网支护结构的可靠度计算 |
6.5 巷道支护效果的评定 |
6.5.1 数显收敛仪的特点 |
6.5.2 数显收敛仪的结构 |
6.5.3 数显收敛仪的使用方法 |
6.5.4 监测记录与数据处理 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(6)三交河煤矿近距离煤层回采巷道布置方式及围岩控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及其意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
2 三交河矿近距离煤层地质概况与地质力学分析 |
2.1 井田概况 |
2.2 井田地质特征 |
2.3 三交河矿2~(-2)煤层2-2-601工作面概况 |
2.4 煤岩体力学性质试验试验方法及方案 |
2.5 巷道围岩力学特性及地应力监测 |
2.6 小节 |
3 近距煤层下层煤底板活动规律研究 |
3.1 近距离煤层开采应力分布规律及底板应力特征研究 |
3.2 近距离煤层采掘过程底板破坏规律研究 |
3.3 小节 |
4 近距离煤层下层煤回采巷道合理布置方式研究 |
4.1 下层煤回采巷道合理位置分析 |
4.2 下层煤回采巷道布置方式分析 |
4.3 下层煤回采巷道合理位置数值模拟研究 |
4.4 小节 |
5 三交河煤矿近距煤层回采巷道支护设计研究 |
5.1 近距离煤层回采巷道支护原则 |
5.2 2~(-2)近距离煤层现场调研及矿压分析 |
5.3 三交河煤矿回采巷道支护设计 |
5.4 2~(-2)近距离煤层回采巷道矿压观测 |
5.5 2~(-2)-601近距离煤层回采面矿压分析 |
5.6 小节 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)金川二矿区深部工程地质及开采稳定性技术研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矿山工程地质 |
1.2.2 矿山巷道支护 |
1.2.3 矿山岩体稳定性 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 矿区工程地质与水文地质 |
2.1 矿区地质概况 |
2.1.1 地层 |
2.1.2 构造 |
2.1.3 水文 |
2.2 水文地质条件 |
2.3 工程地质条件 |
2.4 本章小节 |
第三章 矿区岩体特性与工程地质岩组质量评价 |
3.1 850-700m水平岩体特性与工程地质岩组 |
3.1.1 岩石物理力学特性研究与岩体参数研究 |
3.1.2 850-700m水平岩石物理力学测试 |
3.1.3 850-700m水平岩体特征 |
3.1.4 850-700m水平节理裂隙分布与岩组稳定性分类 |
3.2 矿区岩体质量分级 |
3.3 本章小节 |
第四章 巷道围岩及支护体变形现场监测 |
4.1 850-814m水平松动圈监测 |
4.1.1 监测点的选择与仪器布设 |
4.1.2 测试原理 |
4.1.3 850-814m水平监测结果分析 |
4.1.4 松动圈钻孔内部位移变化监测 |
4.2 850-814m水平支护体应力应变测试 |
4.2.1 监测点仪器布设及测试原理 |
4.2.2 现场监测记录与结果分析 |
4.3 850-814m支护体收敛变形监测 |
4.3.1 监测点的选择与仪器布设 |
4.3.2 现场监测记录 |
4.3.3 数据处理与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 巷道围岩-支护相互作用规律数值模拟 |
5.1 8 14m试验巷道支护方案及数值模型的搭建 |
5.2 实际支护条件下数值模拟结果及支护方案优化 |
5.3 其它支护方案下模拟结果分析 |
5.4 不同支护条件下模拟结果对比 |
5.5 矿柱稳定性分析 |
5.5.1 方法原理与模型搭建 |
5.5.2 矿柱稳定性数值模拟结果分析 |
5.6 850-814m水平采场稳定性分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(8)地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.1.1 地下金属矿山顶板冒落事故概况 |
1.1.2 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测研究的意义 |
1.2 地下金属矿山顶板冒落防治理论及技术研究现状 |
1.3 有待进一步研究解决的科学问题 |
1.4 本文的研究内容、方法与意义 |
1.4.1 本文的研究目的及内容 |
1.4.2 本文的技术路线 |
2 地下金属矿山顶板冒落理论研究 |
2.1 地下金属矿山顶板冒落的区域性研究 |
2.2 顶板赋存条件对顶板冒落的影响分析 |
2.3 顶板岩体的物理性质对顶板冒落的影响分析 |
2.4 顶板岩体的力学性质对顶板冒落的影响分析 |
2.5 区域地质构造对顶板冒落的影响分析 |
2.6 顶板赋存环境对顶板冒落的影响分析 |
2.7 地质作用控制顶板冒落途径分析 |
2.8 本章小结 |
3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究 |
3.1 预测的基本原理 |
3.1.1 预测的相关理论 |
3.1.2 预测基本程序 |
3.2 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术原则 |
3.2.1 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的内涵 |
3.2.2 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的基本原则 |
3.3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的地质指标库的建立 |
3.3.1 bow-tie理论介绍 |
3.3.2 顶板赋存条件相关参数的提取 |
3.3.3 顶板岩体的物理性质相关参数的选取 |
3.3.4 顶板岩体的力学性质相关参数的确定 |
3.3.5 区域地质构造相关参数的测定 |
3.3.6 顶板赋存环境相关参数的考虑 |
3.3.7 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测指标库的构建 |
3.4 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测指标的选取原则 |
3.5 本章小结 |
4 基于突变级数法的顶板冒落区域危险性预测方法及区划的研究 |
4.1 突变级数法的基本原理 |
4.1.1 突变级数法的理论基础 |
4.1.2 突变级数法相较于其他统计预测方法的优势 |
4.2 顶板冒落危险区域划分的步骤 |
4.3 矿山顶板冒落危险区划的计算机实现 |
4.3.1 surfer软件介绍 |
4.3.2 数据的准备 |
4.3.3 格式的转换 |
4.3.4 区划图的绘制 |
4.4 本章小结 |
5 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测可靠度研究 |
5.1 数据的不确定性问题的提出 |
5.1.1 数据不确定性来源及分类 |
5.1.2 地下金属矿山顶板参数数据的不确定性研究 |
5.1.3 数据的随机性表示方法 |
5.2 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性的研究背景 |
5.2.1 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测结果的准确性检验的现状 |
5.2.2 可靠性理论简要介绍 |
5.2.3 采用可靠性理论研究区域预测结果准确性的优势 |
5.3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性内涵 |
5.3.1 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性定义 |
5.3.2 矿山顶板冒落区域危险性预测失效内涵 |
5.3.3 矿山顶板冒落区域危险性预测失效原因分析 |
5.4 矿山顶板冒落危险性区域危险性预测可靠度预计研究 |
5.4.1 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测的功能函数的建立 |
5.4.2 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠指标的求解 |
5.4.3 地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测可靠度的表达公式 |
5.4.4 突变级数预测法的可靠度计算公式求解 |
5.4.5 模型可靠度计算公式求解 |
5.5 本章小结 |
6 矿山顶板冒落区域危险性预测可靠性的应用研究 |
6.1 A矿的基本概况 |
6.1.1 A矿的区域地质条件 |
6.1.2 A矿的水文地质条件 |
6.1.3 A矿的工程地质条件 |
6.2 A矿顶板冒落区域危险性预测及区划图的绘制 |
6.3 A矿矿山顶板冒落区域预测结果的可靠度计算 |
6.3.1 A矿顶板冒落区域预测突变级数的随机特征求解 |
6.3.2 A矿顶板冒落区域危险性预测临界值的统计特征求解 |
6.3.3 A矿顶板冒落区域危险性预测可靠度求解及分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
1 个人简历 |
2 攻读博士期间发表的成果 |
3 科研项目经历 |
(9)赣南某钨矿矿脉密集区巷道围岩稳定性及支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 巷道围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 巷道围岩支护理论研究现状 |
1.2.3 巷道支护技术研究现状 |
1.3 研究的主要内容和方法 |
1.4 研究技术路线 |
第二章 工程地质情况分析 |
2.1 矿山概况 |
2.1.1 矿山自然地理概况 |
2.1.2 北带矿区地质 |
2.1.3 矿体特征 |
2.1.4 工程地质条件 |
2.1.5 水文地质条件 |
2.1.6 矿脉密集区巷道及矿脉分布情况 |
2.2 岩石力学试验研究 |
2.2.1 试验目的及内容 |
2.2.2 试验试件的取样及制备 |
2.2.3 密度测定 |
2.2.4 巴西劈裂试验 |
2.2.5 单轴抗压试验 |
2.2.6 剪切试验 |
2.3 章节小结 |
第三章 矿脉密集区巷道应力位移分布规律研究 |
3.1 采场巷道数值分析精细化建模 |
3.1.1 几何模型 |
3.1.2 网格模型 |
3.1.3 原岩应力场 |
3.2 基于Hoek-Brown强度准则矿岩力学参数估算 |
3.2.1 H-B岩体强度准则及M-C准则力学参数计算 |
3.2.2 M-C准则力学参数计算 |
3.2.3 矿岩力学参数的确定 |
3.3 矿脉回采巷道应力位移分布规律 |
3.3.1 矿脉回采顺序 |
3.3.2 应力分布规律 |
3.3.3 位移分布规律 |
3.3.4 塑性区分布规律 |
3.3.5 不同回采方式应力位移对比 |
3.4 对矿山科学开采及生产的指导意义 |
3.5 本章小结 |
第四章 运输大巷支护技术及参数优化研究 |
4.1 围岩松动圈理论 |
4.1.1 松动圈影响因素 |
4.1.2 松动圈的分类 |
4.2 锚杆轴力演化的数值分析 |
4.2.1 锚杆预支护方案 |
4.2.2 锚杆轴力演化及支护效果 |
4.3 锚杆支护参数研究 |
4.3.1 锚杆长度的影响 |
4.3.2 锚固长度的影响 |
4.3.3 锚杆预紧力的影响 |
4.3.4 顶角锚杆倾角的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 运输大巷及井口车场巷道围岩稳定性监测 |
5.1 监测方法 |
5.2 测点布置 |
5.3 监测结果 |
5.3.1 光弹点监测结果 |
5.3.2 收敛点监测结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(10)急倾斜脉群钨矿开采过渡期围岩力学环境模拟及采矿方法适应性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 围岩力学环境研究现状 |
1.2.2 急倾斜脉群矿体开采研究现状 |
1.2.3 脉群钨矿开采方法研究现状 |
1.2.4 采场结构参数优化研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 研究技术路线 |
第二章 过渡期开采中段围岩基本物理力学参数及地应力场估测 |
2.1 单轴抗压强度试验 |
2.2 岩石抗拉强度的巴西劈裂试验 |
2.3 岩石声发射Kaiser效应地应力测试 |
2.3.1 声发射测地应力方法的选择 |
2.3.2 试样加工及试验 |
2.3.3 Kaiser效应点及地应力的确定 |
2.4 本章小结 |
第三章 上部细脉带浅孔留矿法开采围岩力学环境模拟试验 |
3.1 数值模型建立及所需参数 |
3.1.1 物理模型 |
3.1.2 数值模型 |
3.1.3 矿岩力学参数 |
3.2 上部中段回采后围岩力学环境分析 |
3.2.1 采场稳定性分析 |
3.2.2 夹墙稳定性分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 中部细脉-大脉混合带阶段矿房法开采围岩力学环境对比模拟试验 |
4.1 阶段矿房法细脉-大脉带阶段矿房法合并回采 |
4.2 阶段矿房法和留矿法回采稳定性对比分析 |
4.2.1 主应力情况对比 |
4.2.2 位移情况对比 |
4.2.3 塑性区情况对比 |
4.3 本章小结 |
第五章 中部细脉-大脉混合带阶段矿房法采场结构参数优化研究 |
5.1 基于数值模拟技术的结构参数优化 |
5.1.1 结构参数优化数值计算模型 |
5.1.2 结构参数方案设计 |
5.1.3 数值计算结果分析 |
5.2 与数值模拟技术相结合的PCA-SVM结构参数优化方法 |
5.2.1 PCA-SVM方法原理 |
5.2.2 PCA-SVM结构参数优化模型构建 |
5.2.3 采场结构参数反预测 |
5.3 本章小结 |
第六章 中部细脉-大脉混合带阶段矿房法技术经济可行性分析 |
6.1 细脉-大脉混合带阶段矿房法开采技术参数 |
6.1.1 试验地点选择 |
6.1.2 阶段矿房法开采设计 |
6.2 细脉-大脉混合带阶段矿房法开采技术经济分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、根据地应力测量结果设计采场和巷道(论文参考文献)
- [1]深部高地应力条件下采场围岩损伤机理与稳定性分析[D]. 胡楠. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]深部缓倾斜破碎金矿体顶板失稳机制及控制技术[D]. 唐亚男. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]自然崩落法矿山底部结构失稳机理及防治措施研究[D]. 夏志远. 北京科技大学, 2021(02)
- [4]高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制[D]. 刘建东. 中国矿业大学, 2020
- [5]程潮铁矿深部采场地压显现预警研究及支护方式可靠性分析[D]. 杨洋. 武汉科技大学, 2020(01)
- [6]三交河煤矿近距离煤层回采巷道布置方式及围岩控制技术研究[D]. 赵万亮. 中国矿业大学, 2020
- [7]金川二矿区深部工程地质及开采稳定性技术研究[D]. 贺耀文. 兰州大学, 2020(04)
- [8]地下金属矿山顶板冒落区域危险性预测技术研究[D]. 王子健. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [9]赣南某钨矿矿脉密集区巷道围岩稳定性及支护技术研究[D]. 穆光慈. 江西理工大学, 2020(01)
- [10]急倾斜脉群钨矿开采过渡期围岩力学环境模拟及采矿方法适应性研究[D]. 邓云川. 江西理工大学, 2020(01)