单体液压支柱在会泽铅锌矿的应用研究

论文摘要

本文以国家一一五科技支撑计划课题“复杂富水矿床开采关键技术开发研究(2006BAB02A01)”为依托,主要针对驰宏锌锗股份有限公司会泽铅锌矿区1#矿体工程实际条件,运用岩体力学理论将工程地质调查、理论分析、数值模拟、现场监测等方法有机结合,对在开采会泽铅锌矿破碎不稳定矿体时液压支柱对采场的支护效果进行了研究,主要包括如下内容：1)根据矿山目前技术装备水平和8#、1#矿体赋存条件,进行了两次液压支柱护顶上向水平分层法的采场实验。通过对实验中支柱变化及顶板相关监测数据的分析处理,揭示液压支柱对金属矿山采场顶板的支护作用效果。2)对在会泽矿使用的相关设备进行总结,针对液压支柱系统设备在实际使用过程中出现的问题,提出改进措施,为在会泽铅锌矿及其它金属矿山更好的使用液压支柱系统提供参考。3)运用FLAC3D数值模拟软件对采场的开挖、支护过程进行了模拟,将数值模拟与实际监测数据相结合的方式,进一步分析液压支柱使用时的特性及力学作用特点,通过对合理支护参数的探讨,解决液压支柱在会泽矿使用时的参数设定。4)通过对液压支柱在开采会泽铅锌矿高应力、高破碎倾斜中厚难采矿体时的系统总结,结合目前液压支柱在金属矿山的使用情况,探讨在更多金属矿开采中引入液压支柱作为采场支护设备的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 采场支护设备现状分析
• 1.2.1 采场支护现状
• 1.2.2 液压支柱的发展和使用现状
• 1.3 研究目的和内容
• 1.4 研究技术路线
• 第二章 液压支柱支护理论分析
• 2.1 引言
• 2.2 液压支柱系统的功能特点
• 2.3 支护作用原理
• 2.3.1 支柱与围岩的相互作用
• 2.3.2 支柱工作阻力特性曲线
• 2.3.3 支柱与围岩相互作用的三个阶段
• 2.4 液压支柱支护能力确定
• 2.4.1 单体液压支柱的等效刚度
• 2.4.2 支柱的阻力增量
• 2.4.3 最小初撑力
• 2.4.4 额定初撑力
• 2.4.5 额定支柱工作阻力
• 2.4.6 顶板稳定性常数
• 2.5 本章小结
• 第三章 液压支柱在会泽铅锌矿的应用实验
• 3.1 引言
• 3.2 开采技术条件
• 3.3 液压支柱采场实验
• 3.3.1 采矿方法概述
• 3.3.2 实验采场布置
• 3.3.3 实验采场状况
• 3.3.4 单体液压支柱支护参数确定
• 3.3.5 回采工艺
• 3.4 支柱工作状态监测
• 3.4.1 监测方法
• 3.4.2 监测数据
• 3.5 监测数据分析
• 3.5.1 第一次实验数据
• 3.5.2 第二次实验数据
• 3.5.3 总结
• 3.6 本章总结
• 第四章 液压支柱使用的设备改进
• 4.1 引言
• 4.2 在煤矿使用的液压支柱设备
• 4.2.1 液压支柱的主要分类
• 4.2.2 外注式单体液压支柱的种类
• 4.2.3 DWQ系列高钛合金钢制单体液压支柱
• 4.3 在会泽矿的使用
• 4.3.1 DWQ42-150/110高钛合金钢制液压支柱
• 4.3.2 泵站
• 4.3.3 其它设备
• 4.4 单体液压支柱使用中存在的问题
• 4.5 设备选改进
• 4.6 使用建议
• 4.7 全章总结
• 第五章 液压支柱对采场支护的数值模拟
• 5.1 数值方法概述
• 5.2 模型的建立
• 5.2.1 岩体物理力学参数
• 5.2.2 模型特点
• 5.3 模型分析
• 5.3.1 液压支柱支护对顶板的控制效果
• 5.3.2 不同初撑力对顶板下沉量的影响
• 5.4 本章总结
• 第六章 液压支柱在金属矿的应用前景
• 6.1 引言
• 6.2 单体液压支柱的应用情况
• 6.2.1 在煤矿的使用现状
• 6.2.2 在金属矿的使用现状
• 6.2.3 应用情况总结
• 6.3 缓倾斜至倾斜矿体的开采现状
• 6.3.1 缓倾斜薄矿体的开采
• 6.3.2 倾斜中厚矿体的开采
• 6.3.3 缓倾斜中厚矿体
• 6.4 前景分析
• 6.5 本章总结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要研究成果