特大型地下铁矿山建设关键技术研究

论文摘要

设计采选生产能力为750万t/a的李楼-吴集铁矿是迄今为止国内建设规模最大的特大型地下铁矿山,其建设难度与复杂程度前所未有。论文针对该矿在矿井建设和资源开发过程中遇到的关键技术问题,进行了有关我国铁矿石需求预测、矿山建设施工方案优化、复杂条件下特大型斜坡道施工技术及其稳定性分析、矿井通风系统优化等一系列分析与研究,提出了试生产和投产两个阶段连续建设的矿山建设模式和多井多面平行作业的建设方案,以及超长斜坡道穿越第四系厚大复杂地层的掘进与支护技术。研究结果表明,采用多级机站通风技术并将风站整体置于井下是解决特大型地下金属矿山矿井通风的有效方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 详细摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.2 国内外研究与发展现状
• 1.2.1 铁矿石资源开发利用
• 1.2.2 地下金属矿山采矿技术
• 1.2.3 矿山斜坡道工程应用
• 1.2.4 矿山建设技术
• 1.3 李楼-吴集铁矿初步设计概况
• 1.3.1 矿山开采现状
• 1.3.2 矿井资源条件
• 1.3.3 建设规模与产品方案
• 1.3.4 矿体开采方案
• 1.4 研究内容和技术路线
• 2 我国铁矿石需求预测与解决途径分析
• 2.1 基本情况
• 2.1.1 我国钢产量趋势
• 2.1.2 我国铁矿石需求
• 2.1.3 我国铁矿石近期价格变动
• 2.2 回归分析预测
• 2.2.1 回归模型的建模思路
• 2.2.2 粗钢产量的回归模型
• 2.2.3 铁矿石需求量预测
• 2.3 灰色系统预测
• 2.3.1 灰色预测概述
• 2.3.2 建立灰色模型
• 2.4 组合模型预测
• 2.4.1 组合预测概述
• 2.4.2 铁矿石需求量预测
• 2.5 解决途径分析
• 2.5.1 立足国内铁矿资源开发
• 2.5.2 加快大型铁矿山建设
• 2.6 本章小结
• 3 矿山建设方案优化研究
• 3.1 两阶段连续建设的矿山建设模式
• 3.1.1 建设模式的提出
• 3.1.2 可行性分析
• 3.1.3 模式内容
• 3.1.4 建设目标
• 3.2 多井多面平行作业的建设方案
• 3.2.1 建设方案的提出
• 3.2.2 建设方案的内容
• 3.3 矿山建设方案优化
• 3.3.1 井筒施工顺序
• 3.3.2 主副井贯通方案
• 3.3.3 李楼南风井、措施井、主副井区贯通
• 3.3.4 吴集2号措施井、吴集副井与主副井区贯通
• 3.3.5 斜坡道施工优化
• 3.3.6 井筒施工任务优化
• 3.4 优化实施效果
• 3.5 本章小结
• 4 复杂条件下斜坡道施工技术及其稳定性研究
• 4.1 工程项目简介
• 4.1.1 地质概况
• 4.1.2 主要工程量
• 4.1.3 施工中存在的主要问题
• 4.2 斜坡道工程设计技术方案
• 4.2.1 地表至-100m水平段斜坡道工程
• 4.2.2 -100m水平以下段斜坡道工程
• 4.3 斜坡道工程施工
• 4.3.1 斜坡道工程技术
• 4.3.2 斜坡道施工工艺
• 4.4 斜坡道稳定性有限元分析
• 4.4.1 概述
• 4.4.2 平面问题的有限元法
• 4.4.3 有限元分析
• 4.4.4 稳定性分析结果
• 4.5 本章小结
• 5 矿井通风系统优化研究
• 5.1 矿井开拓系统
• 5.1.1 李楼铁矿
• 5.1.2 吴集铁矿（北段）
• 5.2 矿井通风系统初步优化
• 5.2.1 矿井通风系统可行性方案
• 5.2.2 矿井通风系统可行性方案初选
• 5.2.3 初选矿井通风系统风量估算
• 5.2.4 初选方案的技术经济分析
• 5.3 通风系统优选方案
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 研究成果与主要结论
• 6.2 存在问题与研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在学期间发表的学术论文
• 在学期间参加科研项目
• 主要获奖