复杂条件下铝土矿开采及岩层采动规律研究

论文摘要

铝土资源的合理开发和利用是保障我国国民经济和铝工业持续、较快、协调、安全和可持续发展的重要手段。本文以中国铝业股份有限公司下属的段村—雷沟铝土矿采矿技术与岩石力学相关问题为研究内容,通过运用理论分析和计算机数值模拟技术综合分析,开展如下研究：（1）开展矿体地质条件和岩石物理力学特征分析。分析矿区地质条件和开采技术条件,采用岩体质量系数和岩体质量指标法进行岩体质量评价。（2）分析矿区水文地质条件,提出矿山疏干方案。通过分析矿区主要含水层、隔水层及其特征,研究矿坑与充水主要原因与充水通道,提出相应的矿床疏干方案。（3）采用数值模拟的分析方法进行矿体开采诱发岩层移动规律研究。采用FLAC3D数值模拟软件,模拟分析矿体开采诱发岩层移动与地表沉降规律,为地下采矿方法设计和矿柱参数优化提供依据。（4）开展段村-雷沟铝土矿地下开采方法的选择和设计。根据矿体赋存条件,针对不同的矿体赋存条件,进行采矿方案选择,回采工艺设计和设备选择。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外铝土矿开采现状简述
• 1.3 研究内容
• 第二章 矿山地质与岩体质量评价
• 2.1 矿区概况
• 2.2 工程地质概况
• 2.2.1 矿区地层
• 2.2.2 矿区构造
• 2.2.3 工程地质岩组
• 2.2.4 结构面
• 2.3 矿床地质
• 2.3.1 矿床类型与矿体特征
• 2.3.2 矿石品质
• 2.3.3 矿体围岩与夹石
• 2.4 矿床开采技术条件
• 2.4.1 矿床水文地质条件
• 2.4.2 工程地质条件
• 2.4.3 环境地质条件
• 2.5 围岩稳定性评价
• 2.5.1 岩体稳定性评价的基本方法
• 2.5.2 井巷围岩稳定性评价
• 2.6 本章小结
• 第三章 矿体开采诱发岩层移动的数值模拟
• 3.1 岩石力学问题的数值方法
• 3.1.1 数值方法比较与选择
• 3.1.2 拉格朗日元法的基本原理
• 3.2 计算模型与参数
• 3.2.1 数值模型的构建
• 3.2.2 岩体强度参数
• 3.2.3 破坏准则
• 3.3 矿体开采的初步研究
• 3.3.1 地应力的计算
• 3.3.2 岩体移动的主要参数
• 3.3.3 采动诱发的岩层移动计算与分析
• 3.3.4 模拟结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 采矿方法选择及其工艺技术
• 4.1 采矿方法选择
• 4.1.1 采矿方法选择原则
• 4.1.2 开采范围与回采顺序
• 4.1.3 采矿方法选择
• 4.2 回采工艺及设备选择
• 4.2.1 矿块构成要素
• 4.2.2 回采工艺及设备选择
• 4.2.3 采准切割工程
• 4.3 采矿方法主要技术经济指标
• 4.4 本章小结
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间主要研究成果