云锡松矿残矿回采地压控制研究

论文摘要

许多矿山进入开采末期,资源紧张,而空区内有大量的残矿,为缓解资源紧张局面,回收残矿的要求更为迫切。空区中残矿开采技术条件复杂,采空区的状态或为敞空或为冒落充填,回采这些残矿面临的最大技术难题就是回收过程中的地压控制问题。论文以松矿房柱法矿柱回采为研究对象,使用FLAC3D软件建立现场房柱法模型,考虑了三种不同侧压系数,进行开采计算。根据计算结果,运用岩体力学、岩石力学、复合岩体力学知识对矿岩稳定性进行分析,总结了三种侧压系数下的地压显现规律,分析了盘区压力拱效应,并根据对压力拱的定义圈定了盘区压力拱的边界。通过计算分析认为松矿房柱法结构及参数合理。按不同回采顺序进行回采,会使待采矿块处于不同的地压控制之下,选择合理的回采顺序对限制采场地压有重大作用；论文计算了自重应力场条件下三种回采顺序的地压显现规律,认为不同的回采顺序对待采矿块形成的地压一致。在一次回采的基础上进行矿柱回采,需要控制采场地压。论文分析了空场中不同位置矿柱回采后的地压显现规律及矿岩稳定性,认为回采靠近盘区矿柱的点柱可以控制采场地压。采场顶板可能因顶板中央的拉应力或角点处的压应力增至极限值而导致冒顶,经过计算分析,认为松矿房柱法空场顶板破坏方式是角点压应力集中导致岩体破坏进而导致冒顶。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的提出和研究意义
• 1.2.1 课题的提出
• 1.2.2 课题研究意义
• 1.3 国内外常用的矿柱回采与采空区处理方法
• 1.3.1 矿柱回收方法
• 1.3.2 采空区处理方法
• 1.4 研究的主要内容及方法
• 1.4.1 研究的主要内容
• 1.4.2 研究的方法及技术路线
• 第二章 云锡松矿地压特征
• 2.1 工程地质概况
• 2.1.1 矿段地质概况
• 2.1.2 矿段地质构造
• 2.1.3 矿床地质
• 2.2 松矿开采历史及方法
• 2.3 矿区地压显现规律
• 2.4 地压活动原因分析
• 2.5 松矿残矿类型及矿量
• 2.5.1 开采损失形成残矿
• 2.5.2 非开采损失形成残矿
• 2.6 地压活动对残矿回采的影响分析
• 第三章 压力拱理论
• 3.1 压力拱理论
• 3.1.1 压力拱
• 3.1.2 压力拱形成原理
• 3.1.3 压力拱拱体的定义
• 3.1.4 压力拱拱体边界的确定
• 3.1.5 采场压力拱的分类
• 3.2 硬岩压力拱形成条件
• 3.3 本章小结
• 第四章 松矿房柱法地压计算分析
• 4.1 岩体力学参数的确定
• 4.2 松矿房柱法结构及参数
• 4.3 自重应力场房柱法地压计算分析
• 4.3.1 塑性区判别与矿岩稳定性分析
• 4.3.2 压力拱边界圈定
• 4.3.3 地压显现规律
• 4.4 侧压系数为1房柱法地压计算分析
• 4.4.1 塑性区判别与矿岩稳定性分析
• 4.4.2 压力拱边界圈定
• 4.4.3 地压显现规律
• 4.5 侧压系数为2房柱法地压计算分析
• 4.5.1 塑性区判别与矿岩稳定性分析
• 4.5.2 压力拱边界圈定
• 4.5.3 地压显现规律
• 4.6 不同侧压系数地压显现规律对比
• 4.7 不同回采顺序地压显现规律
• 4.7.1 中央向两翼回采
• 4.7.2 两翼向中央回采
• 4.8 本章小结
• 第五章 矿柱回采地压计算分析
• 5.1 可采点柱探讨
• 5.2 自重应力场点柱回采地压计算分析
• 5.2.1 回采靠近盘区矿柱两个点柱
• 5.2.2 回采盘区中间两个点柱之外的其余点柱
• 5.2.3 回采盘区最中间两个点柱
• 5.3 侧压系数为1点柱回采地压计算分析
• 5.3.1 回采靠近盘区矿柱两个点柱
• 5.3.2 回采盘区中间两个点柱之外的其余点柱
• 5.3.3 回采盘区最中间两个点柱
• 5.4 侧压系数为2点柱回采地压计算分析
• 5.4.1 回采靠近盘区矿柱两个点柱
• 5.4.2 回采盘区最中间两个点柱
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 （攻读学位期间发表的论文及参加的科研项目）