一、金川二矿区深部工程地质研究与岩体质量评价(论文文献综述)
王贤来,崔继强,张鹏强,赵兴东[1](2022)在《金川二矿区深部巷道支护稳定性数值模拟研究》文中研究指明以金川二矿区深部某中段采准巷道为工程背景,通过应用Q分级方法,地质力学类法(RMR法)、地质强度指标(GSI)进行岩体质量分级和岩体力学参数估算,应用经验公式和理论分析法进行中段采准巷道支护设计。在此基础上,分别对比未支护和支护两种条件下巷道变形和破坏特征,确定采用设计的支护方案可有效降低巷道围岩变形程度并降低围岩塑性区深度,进一步验证表明,为该矿深部采准巷道稳定性控制提供的支护结构参数是合理的。同时,也发现巷道围岩浅层破坏以拉破坏为主,而围岩深层破坏以剪切破坏为主。
贺耀文[2](2020)在《金川二矿区深部工程地质及开采稳定性技术研究》文中指出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。
孙鹏[3](2019)在《金川二矿区深部地应力测量及其应力状态分析》文中研究指明随着金川二矿区开采深度的不断增加,巷道变形破坏现象越发明显,甚至呈现出“破坏—返修—再破坏”的非良性循环态势。由此可见,目前关于中浅部的巷道研究成果和支护方法,已不再适用于矿山深部工程。为指导矿山深部高效低成本开采技术研究的开展以及深部采矿工程设计,并服务于矿山安全生产,有必要进行以下研究:提供矿山深部工程所急需的基础地应力数据,分析深部地应力状态,并全面探索、掌握矿山现今地应力分布规律。本论文依托项目“金川矿山深部和贫矿安全高效低成本开采技术研究——深部地应力测试研究”,展开了如下工作:(一)系统整理、分析以往原岩应力实测工作和岩石力学研究成果,尽可能通过本次研究弥补前人工作的空白和不足;(二)调查矿区的工程地质概况,明确地质条件,选取对矿区影响较大的断层作为重点研究对象,认识各工程地质岩组的基本特征;(三)通过空心包体应力解除法和水压致裂法进行地应力实测工作,弥补二矿区深部1000m-850m中段地应力数据的短缺,以及850m-700m中段地应力资料的空白,分析现今深部应力状态和作用特征;(四)结合中、浅部的研究成果,与深部地应力特征对比分析,通晓矿山应力变化规律;(五)利用ANSYS有限元模拟软件,选用新的岩石力学参数,反演出矿区1000m、850m、700m三个中段的应力分布状态,全面掌握中段各类岩石、断层、交界带等的地应力现状,以指导矿区下一步工作。本次研究结果表明:(一)在金川二矿区深部,矿区深部最大主应力方向仍为NNE—NE向;(二)随着深度增加,最大主应力的增速已远大于最大水平主应力增速,最大主应力倾角较中、浅部明显增大,多在25°左右,个别高达48°,水平应力逐渐失去主导作用,取而代之的是垂直应力,1000m-700m深度段正处于此过渡带上,文中给出了各类应力随深度变化的拟合公式;(三)结合模拟结果可知,各类岩石内应力分布均匀,但剪切应力增大明显,这已成为影响矿区稳定的重要因素之一;(四)Fc断层对矿区影响有限,F16断层的影响则较为显着,且随开采深度的增加而愈发明显;(五)对各测点应力状态的分析结果表明,巷道需要新的支护方案,而本研究为后续对巷道的重新设计提供了理论依据和技术支持。
万琳辉[4](2012)在《水岩作用下金川二矿区深部矿岩时效力学特性和稳定性研究》文中研究说明金川二矿区目前已开采至850米水平,距地表已接近或超过1000米。随着开采进入深部以来,开采中各种问题接踵而来,如巷道断面收敛、地下水的影响突出、上部充填体的稳定性等都严重影响矿区深部的安全生产,为此,金川集团公司设立了第一个以深部岩石为研究对象的科技攻关项目——《金川二矿区高强度采掘条件下的深部岩石力学研究》,研究金川二矿区深部岩石干燥和饱水两种状态下基础力学特性及其应用,本文结合此科技攻关项目,开展了金川二矿区深部岩体力学参数取值、岩石亚临界裂纹扩展、岩石粘弹塑性及水影响的研究。主要研究内容如下:(1)统计以往地应力资料,提出了深部地应力预测的拟合方程,根据已有850—1000米水平地质资料,采用有限元软件Midas-GTS模拟分析了850—1000米水平的地应力;根据深部岩石力学实验及深部地质调查结果,将现有岩体力学参数取值方法结合,给出了金川二矿区深部岩体力学参数建议值。(2)针对深部存在的较完整岩体巷道,围岩裂纹的扩展、贯通造成破坏的特点,选取大理岩与花岗岩作为研究对象,采用双扭试件常位移松弛法研究了两种岩石饱水与干燥状态下亚临界裂纹扩展规律,分析了水对亚临界裂纹扩展及门槛值的影响;在断裂力学基础理论与应力腐蚀基础上,进行了亚临界裂纹扩展理论工程应用的初步研究。(3)深部巷道断面收敛严重,具有很强的流变特性,且水的存在对其影响巨大,为此,选取了含辉橄榄岩及斜长角闪岩试样,采用分级增量循环加卸载的流变试验方案,研究了两种岩石在干燥和饱水状态下粘弹塑性,分析了水对两种岩石的粘弹塑性的影响。依据试验结果,选取了广义开尔文模型模拟试验结果,确定了其流变参数,分析了水对流变参数的影响。(4)对广义开尔文模型进行了改进,使其能适应岩石的破坏特点;基于流固耦合理论,推导了流固耦合作用下岩石有限元流变模型,为进一步程序开发研究提供了理论基础。(5)利用有限元软件Midas-GTS模拟分析了850米水平深部巷道的稳定性,依据分析结果,给出了巷道位置及断面选择的建议;利用有限差分法软件Flac3D,模拟分析了深部巷道断面收敛的时效性,依据模拟结果,给出了各个阶段支护重点部位;利用有限元软件Midas-GTS从应力和接触面等方面模拟分析了上部充填体稳定性。本文立足于金川二矿区实际工程,通过现场工程地质调查,运用试验、理论分析与数值分析等研究方法,对金川二矿区深部典型岩石和深部岩体工程稳定性问题进行了研究,其研究成果对金川二矿深部安全生产具有较重要的理论和实际意义。
刘业科[5](2012)在《水岩作用下深部岩体的损伤演化与流变特性研究》文中研究表明地下深部岩体处于高地应力、高温和地下水的多场耦合复杂环境中,其岩体的变形破坏特征呈现出明显的流变性,岩体变形具有时间相依性,变形量随时间延长而不断增加,从而导致岩体抗破坏能力下降。同时,地下水通过物理化学作用和水压作用使岩体组分改变、微孔隙生成、微裂隙扩展,损伤程度加剧,粘聚力和摩擦系数变小,使其宏观上的强度和刚度等力学性能下降,岩体更易变形且变形量更大。深部岩体所处的特殊地质力学环境是造成深部岩体工程毁坏和人员财产损失自然原因。因此,开展水岩作用下深部岩体的损伤演化和流变特性研究,其成果能为地下深部井巷工程和硐室开挖、支护以及稳定性分析提供科学依据,对深部岩体工程的安全建设、营运及其长期稳定性具有重要的指导意义和良好的工程应用价值。本文研究内容依托国家自然科学基金资助项目(50774093:水岩作用下裂隙岩体流变—损伤—断裂耦合理论及应用)、中南大学研究生创新基金项目(134377237:高应力下极软弱岩体变形机理及巷道断面大规模收敛成因研究)和金川有色公司重大科技攻关课题:“金川矿山深部高强度采掘条件下的岩石力学研究”。采用流变力学与损伤力学理论,从现场调查、采样加工到室内试验、理论分析与计算机仿真模拟等多方面深入研究了水岩作用下深部岩体的损伤演化规律和流变特性。主要研究工作及成果包括以下几个方面:(1)通过资料整理、现场地质调查和现场监测等手段探明金川二矿区深部岩体的地质环境和节理裂隙的赋存情况;对金川二矿区深部850m、978m和1098m三个分段的典型岩性进行采样-加工-室内物理力学试验,得到了各岩性岩样的基本物理力学参数;对各岩性岩样的试验结果进行对比分析发现:二辉橄榄岩和含辉橄榄岩的力学强度指标较高,大理岩和斜长角闪岩的力学强度指标较低,且斜长角闪岩饱水后的力学性能下降最为明显,以此确定各岩性中岩石强度较低、饱水后力学指标下降最多的斜长角闪岩作为后阶段水损伤演化试验和流变试验的研究对象。(2)以斜长角闪岩为代表岩性,开展了水岩作用下岩样的膨胀损伤演化试验、离子浓度测定试验、电子显微镜微观结构成像试验、基于核磁共振技术的水岩作用下岩样内部结构的细观试验和水物理化学损伤下岩体节理表面形貌特征的细观试验。试验成果表明:岩样遇水发生水损伤的机理就是岩样中的亲水性矿物成分蒙脱石与水发生一系列的物理化学反应,改变岩体组分和内部结构,岩样的自由膨胀率、内部孔隙度、节理表面特征参数和宏观力学参数都随浸水时间的延长而呈指数衰减函数关系,并运用岩石损伤力学理论建立了分别以膨胀率、孔隙度和浸水时间为损伤变量的金川二矿区深部岩体—斜长角闪岩的水损伤演化方程和本构关系。(3)使用RYL-600岩石剪切流变仪在自然状态下和饱水状态下对含蒙脱石的斜长角闪岩开展了的室内单轴分级增量循环加卸载蠕变试验,得到了各应力水平下岩样的应变-时间曲线。试验结果分析表明:岩样同时具有瞬弹性、瞬塑性、粘弹性和粘塑性的非线性粘弹塑特性;岩石的变形量随时间的延长而不断增大,具有明显的流变性,地下水对深部岩体内部组构的改变与力学性能的损伤弱化降低了初始蠕变强度和岩石长期强度,增大了蠕变变形量和蠕变速率,加剧了深部岩体流变性。(4)采用无损高效的核磁共振技术,对蠕变试验过程中不同应力加卸载状态中的岩样进行了核磁共振成像和横向弛豫时间T2谱面积的反演分析,得到了对应蠕变试验阶段中岩样的核磁共振孔隙度。由试验结果可知:饱水状态下的岩样在相同的蠕变试验过程阶段中具有更大T2谱面积以及核磁共振孔隙度,反映出水与岩样发生水岩物理化学反应,岩样内部结构变松散,损伤程度加剧,蠕变变形量更大;自然状态下和饱水状态下岩样的T2谱面积和核磁共振孔隙度随着蠕变加载荷载的增加而减小,说明在岩样未破坏的衰减蠕变阶段,随着外载荷的增加,岩样内部的微裂隙和孔隙被压密闭合的程度越来越高;饱水状态下的岩样的相邻荷载等级的T2谱面积和孔隙度变化率更高,说明饱水状态下的岩样内部细小缺陷更多,压密闭合的空间更大,而且其抵抗压力的力学能力较弱,对于相同外荷载变化的情况内部响应更加明显。(5)根据室内蠕变试验所获得的试验数据,本文基于岩石流变力学理论引入非线性元件,建立了一个能同时模拟衰减蠕变、定常蠕变和加速蠕变特征的新的岩石非线性粘弹塑蠕变模型。通过对模型参数的辨识,对各应力水平下岩样单轴蠕变试验数据进行处理,确定了该模型本构方程各参数的量值。从试验曲线和模型曲线的高吻合程度可知,新建立的模型能很好的描述深部工程岩石的蠕变特性。(6)通过蒙特卡洛法建立随机分布的二维岩体裂隙网络,结合Visual C++的编程功能产生能够描述节理裂隙各种分布特征的随机数,在ANSYS平台上建立有限元模型,然后根据已建立的力学模型,利用FLAC3D的蠕变计算模块,应用fish语言完成本构模型的二次开发设计,对水岩损伤作用和岩石流变作用下金川二矿区深部岩体在不同支护条件下井巷围岩塑性屈服状态和围岩松动圈的动态扩展进行了FLAC3D数值仿真分析。围岩采用锚杆支护系统的巷道收敛变形量大幅降低;岩体中裂隙水的存在会进一步恶化围岩环境,使得相同条件下巷道收敛变形量更大;锚杆长度是影响支护效果的主因,而锚固力对锚杆支护系统的锚固效果作用有限,锚杆长度以自由端略大于松动圈厚度为最佳,这样既能保证锚固端处于稳定围岩内,又由于锚固端与松动区有一定的距离而减缓松动圈外扩速度,从锚固效果、施工难易程度和经济效益等三方面因素来综合分析比较,本文建议金川二矿区深部井巷围岩选择3.0米长的锚杆来进行支护。
樊艳云[6](2012)在《云南省富宁尾洞铜镍矿区采矿工程地质条件研究》文中进行了进一步梳理云南省富宁尾洞铜镍矿区位于富宁基性岩区,是我省铜镍矿成矿的有利地区之一。研究区目前共探明控制矿体8个,顶板控制深度普遍在50m以内。现阶段仅一个采矿坑道对主矿体进行小规模开采,随着探矿程度的深入,矿区正准备大规模系统开采。矿山采矿工程地质条件的评价,是其安全生产的必要前提,目前小规模开采已导致巷道、采场出现不同程度陷落、坍塌,虽然没有人员伤亡,但一定程度上已制约了矿山的生产。因此,有必要对采矿工程地质进行科学系统评价,正确掌握工程地质条件,采取相应的措施来避免或减少地质灾害的发生,保证矿山的安全、科学、高效生产。本文立足于矿山实际,以安全生产为目的,通过实地水文、工程地质调查、节理统计分析,结合室内岩石力学实验分析,对工程岩体进行了分级评价和支护分析,利用模糊数学的方法,建立了研究区采矿围岩稳定性评价模型,利用模型计算分析方法,计算分析评价了不同岩体和不同轴线方向的地下工程围岩的稳定性,选取了优化方案,为后期采矿活动中的工程设计、巷道布置及安全生产提供科学依据。主要研究内容包括:1、通过收集整理原有资料,查阅大量文献,总结了矿山工程地质条件研究的方法;2、利用水文、工程地质调查方法,对研究区进行了地表工程地质调查、巷道编录、节理测量统计等,以此对研究区进行工程岩组划分并确定了优势结构面,同时测试了矿体及围岩抗压、抗剪、抗拉强度等力学参数,对测试结果进行了分析;3、利用RMR围岩分类方法和Q系统分类法,对研究区各工程岩组进行了岩体质量分级评价,分析了优势结构面对不同轴线方向的地下工程围岩类别和稳定性的影响,利用Q系统分类结果,初步确定了各工程岩组最大无支护跨度,为后期地下工程支护提供了理论参考,对RMR和Q分类结果进行了对比分析,并验证了两者的相关性;4、分析了研究区工程地质问题及其破坏机制,对采矿工程地质条件的影响因素进行了分析归纳。利用模糊数学方法,建立了研究区采矿围岩稳定性综合模糊评价模型,利用模型计算分析方法,计算确定了不同岩性和不同轴线方向的地下工程围岩稳定性综合评判向量B,对各种不同情况进行了系统分析,确定了地下工程最优开挖模式。
罗磊[7](2012)在《金川二矿区软弱岩层破碎理论及支护技术研究》文中提出深部软岩巷道变形破坏以及支护问题一直都是岩石力学领域中比较棘手的问题,特别是遇到地质条件比较复杂的情况。自从人们开始岩石力学的研究工作以来,深部巷道的岩石力学问题一直都是研究者们关注的焦点问题,但是深部巷道所处环境复杂,各种问题耦合一起,最典型的特点就是“三高一扰动"。尽管对深部巷道软岩的研究工作一直没有突破性的进展,但也取得了一定的研究成果。金川是我国典型的深埋矿体,随着浅部资源的逐渐减少乃至枯竭,其开采的深度不断的加深,巷道的围岩应力问题也越来越突出。特别是近几年,巷道变形破坏支护问题,已经严重的影响了矿山的安全生产和经济效益,以前的支护手段,如普通锚杆支护、U型钢拱架支护、双层锚喷以及锚喷网等一系列的支护手段都已经不能够满足深部巷道的稳定。当开采深度在1000m以下时,矿山的开拓施工都难以持续,巷道初始变形速度之快、持续时间之长以及变形量之大,都是二矿区历史上从未出现过的,有的巷道仍然在开拓阶段,还没投入使用返修工程就已经开始,这给金川矿山的生产带来了非常大的麻烦。如何针对金川深部软岩巷道变形破坏机理对深部高应力复杂地质条件下碎胀软岩进行支护,是金川矿区亟待解决的问题。本论文结合《金川二矿区深部开采的岩石力学问题》等专题,进行如下几方面研究:(1)根据金川的前期地质报告对模糊不清地质体进行了彻底的深入的调查研究,认为金川矿区所处的地质整体较为复杂且金川二矿岩石的单轴强度较高,但岩体的整体强度较低,且深部巷道岩体表现出明显的流变特性,是符合软岩的特性。(2)通过对大量取样的室内岩石物理实验,对二矿区的岩石力学参数进行准确的测定,基于软岩软化路径及塑性破坏区理论,提出了针对金川二矿深部巷道软岩破碎的具体认识观点,对金川深部软岩巷道岩石力学问题的研究以及软岩巷道的支护都有很大的帮助。(3)通过本文的研究得:造成金川二矿深部软岩巷道变形破坏的主最要的原因是深部巷道围岩节理、裂隙极为发育,大部分属于支离碎裂的结构,在较大的地应力以及水平构造应力和采动影响下,岩体呈现碎胀蠕变特性,变形主要表现为破裂岩体在围岩应力作用下沿结构面的滑移、错动和裂缝扩张等。(4)运用FLAC3D有限差分程序软件在弹塑性理论的基础上模拟巷道围岩的变形与支护,针对典型的深部软岩巷道,提出不同的支护方案,根据模拟的结果分析分别讨论不同支护方案的优缺点并进行优化。(5)从本文的研究结果,认为金川二矿深部软岩巷道的支护措施采用混凝土喷射、锚杆、锚索联合支护方案能够有效的抑制巷道的变形发展,维护巷道的稳定,同时针对深部软岩巷道支护问题提出了几点认识和建议。
张鹏[8](2011)在《金川二矿区深部地应力测量及应力状态研究》文中指出近年来,金川主力矿山二矿区随着采掘深度的不断加深以及双中段回采,水平矿柱与垂直矿柱已经形成,其地压显现明显,巷道工程变形破坏严重,个别严重地段经多次返修都无法正常使用,地表裂缝出现并加速扩展,采场与充填体时有冒顶发生。面对越来越严峻的实际情况,有必要对深部工程区域进行岩石力学问题深入细致的研究,对于地下工程来讲地应力是最为主要的影响因素,工程开挖致使围岩的应力重新分布。因此对于深部应力状态的研究以及应力环境与地下工程的关系的探讨显得尤为重要。本论文以金川公司科技攻关项目“金川矿区应力场与岩石力学研究”为依托,主要针对二矿区开展工作,通过对二矿区深部地质构造、岩石力学特性、构造应力场的现场调查和测试,以及室内试验,研究了矿区应力分布,在此基础上结合地下实际工程,分析了重点工程的稳定性。主要进行了以下分析和研究工作:1.系统的收集、整理、分析前人原岩应力实测工作和岩石力学研究的成果;2.矿区深部的工程地质特征调查与分析研究;3.矿区深部地应力测量,矿区深部的应力作用特征及变化规律研究,矿区浅部与深部地应力特征的对比、分析;获得了以下主要成果:1.根据本次地应力实测结果,结合前人所做的工作,基本上构建了矿区深部应力作用平台,取得了良好的效果;2.通过综合分析研究,基本上了解了二矿区深部应力作用特征,并指出深部应力作用特征与浅部应力分布规律的不同之处,这种应力作用方式与工程实际变形破坏情况较好吻合,被实践所验证,本结果为地下工程的设计与施工提供了可靠的科学依据;3.在本文建立的地应力场的基础上,通过对重点巷道的变形破坏调查,结合现场工程地质调查研究,进而分析巷道变形破坏的特征及原因,对于深部巷道工程的设计与建设有借鉴意义;
衣永亮[9](2010)在《金川深部岩爆倾向性及隧巷围岩稳定性分析》文中研究表明金川镍矿因矿体埋藏深、地应力高、岩体破碎、开采条件极差等因素闻名于世。近年来,随着金川主力矿山二矿区采掘深度不断加大,深部岩体围岩质量恶化,地应力、水-岩相互作用进一步加强等问题逐步显现,严重影响了深部岩体工程的稳定性。集中体现在诸如岩爆等地质灾变风险进一步加大,适用于浅部开采的隧巷支护型式与围岩控制技术不能有效地控制深部环境下的岩体隧巷工程变形。面对越来越严峻的实际情况,有必要对深部工程区域开展深入细致的多方位研究,探究制约围岩稳定性影响因素,制定适合该复杂条件下的围岩稳定性分析和控制方法。本论文以金川公司科技攻关项目“金川矿山深部高强度采掘条件下的岩石力学研究”为依托,结合金川二矿区工程实际,将现场监测、工程地质调查、理论分析及数值模拟等多种方法有机地结合起来,探索金川深部岩体工程的岩爆灾变倾向及渗流效应对围岩稳定性的影响。本文主要进行了如下几方面的工作和研究:1.对二矿区开展现场调研,深入实验区段采集岩石样本,系统收集、整理、分析前人相关研究成果,揭示其深部地质构造、构造应力场分布特征和岩体弱面发育特征等地质信息。2.通过设置岩石力学常规实验和针对性实验成果,参阅相关理论进行研究,利用模糊数学综合研究基于多因素影响下的深部岩体岩爆灾变的倾向性。研究认为,考虑单一因素的判爆准则不适用于如金川等深部复杂地质环境,而建议采用基于多因素共同影响的综合研究方法判定岩爆等灾变的倾向性。并以此思想为指导得出金川深部六种典型岩性均具有弱岩爆倾向的结果。3.以考虑渗流效应对深部岩体稳定性影响为研究内容,运用大型专业有限元软件MDAS/GTS建立水力耦合下的等效连续介质计算模型,对比模拟分析了在高应力作用下深部岩体开挖卸载过程中,有无渗流效应对金川深部隧巷的影响。根据分析结果,本文认为,在高地应力作用下,隧巷开挖引起的围岩应力重分布对渗流场分布规律有显着影响,但渗流场的变化对围岩的变形及应力分布规律影响不大。
杨红伟[10](2010)在《深部矿岩工程条件与开挖稳定性分析》文中研究指明金川铜镍矿区是我国三大资源综合利用基地之一,是国内最大的镍、钻、铂等有色金属生产基地。金川二矿区的矿体赋存于岩体稳定性差的高地应力地层中,且地质构造作用显着,矿区内岩体软硬夹杂,开采条件差。随着开采深度的不断增加,现在已经进入地表下近1000米的开采深度范围内,在如此深的开采环境、较差的开采条件下,如何有效地保持二矿区1#矿体充填体的稳定性,成为金川矿山生产实践中需要解决的重要技术难题。作者结合矿山重大技术攻关课题的研究任务,采用现场调查与数值模拟相结合的方法,对不同回采方式下上部充填体的稳定性等技术问题进行了较为系统地研究。得出的主要研究成果如下:(1)对金川二矿区1#矿体1098段盘区内的岩体进行较为详细地现场调查,发现:①岩体单块强度高;②岩体结构面十分发育,岩体整体强度低;③地应力大,且水平应力大于自重应力;④不良岩层受到地下水和采空区充填水的软化影响。(2)岩石试样室内常规力学参数测试实验,对于岩体工程力学参数的确定有一定的指导意义。在对于岩体工程参数进行确定时,且应参考现场岩体调研数据,对其进行客观、公正的描述,使得室内实验数据能够最大程度的服务于现场工程实际。(3)结合金川现行的隔二采一进路布置方式,笔者提出隔三采一的优化采矿方案,并应用FLAC3D数值分析软件,在金川二矿区1#矿体22行矿脉上进行建模,对比分析两种不同采矿方案下盘区内岩体和上部充填体的稳定性。结果显示,采用隔三采一布置回采进路时,盘区内最大主应力与最小主应力差值较小,应力状态分布更趋均匀;盘区内岩体竖向位移量较小,回采层范围内矿体隆起程度较低。采用隔三采一布置回采进路时,能更加有效地控制围岩的变形,减小对围岩体的扰动,从而有效的控制围岩应力释放,利于采场和充填体的稳定。
二、金川二矿区深部工程地质研究与岩体质量评价(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、金川二矿区深部工程地质研究与岩体质量评价(论文提纲范文)
(1)金川二矿区深部巷道支护稳定性数值模拟研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 工程地质条件 |
2 岩体质量分级及岩体力学参数估算 |
3 采准巷道支护稳定性数值模拟 |
3.1 支护参数 |
3.2 数值模型 |
3.3 结果分析 |
4 结论 |
(2)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 |
(3)金川二矿区深部地应力测量及其应力状态分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国内外地应力测量技术与设备 |
1.2.2 国内外地应力测量工作概况 |
1.2.3 金川二矿区研究现状 |
1.3 研究思路与技术路线 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 金川矿区区域地质概况及基础工程地质条件 |
2.1 区域地质背景 |
2.2 矿区内矿体特征与构造特征 |
2.3 工程地质岩组划分 |
2.4 矿区工程地质岩组物理力学性质 |
2.5 本章小结 |
第三章 矿山岩石力学研究总结与地应力测量历史数据归纳 |
3.1 矿山岩石力学方面 |
3.2 矿山地应力测量方面 |
3.3 本章小结 |
第四章 地应力测量方法及地应力测点布置 |
4.1 论文应用地应力测量方法 |
4.2 空心包体应力解除法简介 |
4.2.1 空心包体应力计的结构 |
4.2.2 空心包体元件的制作 |
4.2.3 空心包体应力解除测量原理 |
4.2.4 空心包体应力解除法现场地应力测量过程 |
4.3 水压致裂原地应力测量方法简介 |
4.3.1 测量原理 |
4.3.2 水压致裂测量方法 |
4.3.3 水压致裂裂隙印模定向实验方法 |
4.3.4 水压致裂数据分析方法 |
4.3.5 水压致裂测试设备及质量保证 |
4.4 地应力测点布置 |
4.5 本章小结 |
第五章 金川二矿深部地应力状态研究 |
5.1 地应力测量原始数据 |
5.1.1 绘制应力解除曲线 |
5.1.2 绘制围压率定曲线 |
5.1.3 实测解除曲线与围压率定曲线 |
5.1.4 空心包体测量计算结果 |
5.2 水压致裂应力解除测量原始数据 |
5.2.1 二矿850 中段9 行垂直钻孔测量结果 |
5.2.2 二矿850 中段17 行垂直钻孔测量结果 |
5.2.3 二矿850 中段20 行垂直钻孔测量结果 |
5.3 统计分析测量结果 |
5.3.1 最大主应力 |
5.3.2 水平主应力与垂直应力 |
5.4 二矿区深部工程稳定性分析 |
第六章 金川二矿深部应力场有限元数值模拟 |
6.1 ANSYS软件简介 |
6.2 模型的选择 |
6.3 岩石力学参数的确定 |
6.4 边界及荷载 |
6.5 有限元模拟结果及分析与说明 |
6.5.1 模拟结果 |
6.5.2 相关说明 |
6.6 本章小结 |
结论与讨论 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)水岩作用下金川二矿区深部矿岩时效力学特性和稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题的来源与研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 水岩相互作用研究现状 |
1.3.2 岩体力学参数取值方法研究现状 |
1.3.3 岩石亚临界裂纹扩展理论与试验 |
1.3.4 岩石蠕变(流、变)试验与流变模型 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文主要内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 金川二矿区深部地质概况及深部岩体力学参数取值 |
2.1 引言 |
2.2 金川二矿区地质概况 |
2.2.1 工程地质概况 |
2.2.2 水文地质概况 |
2.3 水作用下金川二矿区深部典型岩石物理力学性质 |
2.3.1 水对岩石的软化作用 |
2.3.2 金川二矿区深部岩石物理力学性质 |
2.3.3 金川二矿区深部岩石膨胀性 |
2.4 金川二矿区850米中段—1000米中段地应力有限元分析 |
2.4.1 金川二矿区1000米中段以上已有地应力值统计分析 |
2.4.2 金川二矿区850米中段—1000米中段地应力有限元分析 |
2.5 金川二矿区深部岩体力学参数确定 |
2.5.1 岩体力学参数确定的常用方法 |
2.5.2 金川二矿区850米中段—1000米中段岩体质量评价 |
2.5.3 岩石力学参数工程处理及其结果 |
2.6 本章小结 |
第三章 水作用下岩石亚临界裂纹扩展试验与应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 岩石亚临界裂纹扩展应力腐蚀理论 |
3.3 试验原理、装置与方案 |
3.3.1 试验原理 |
3.3.2 试件制备与试验装置 |
3.3.3 试验方案与过程 |
3.4 试验结果与数据分析 |
3.4.1 数据处理 |
3.4.2 干燥与饱水状态下试验结果 |
3.4.3 水对亚临界裂纹扩展的影响的分析讨论 |
3.5 岩石亚临界裂纹扩展理论工程应用 |
3.5.1 裂纹扩展模型 |
3.5.2 时间相关的裂纹扩展 |
3.5.3 工程应用 |
3.6 小结 |
第四章 饱水岩石室内流变试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 水环境下岩石流变试验 |
4.2.1 流变试验设备 |
4.2.2 试验试样制取 |
4.2.3 试验方案与试验过程 |
4.3 试验数据处理与结果分析 |
4.3.1 试验数据处理 |
4.3.2 试验结果与试样变形形态 |
4.4 干燥与饱水岩样黏弹塑变形特性 |
4.4.1 瞬时变形与瞬时弹模 |
4.4.2 蠕变变形 |
4.5 流变模型选取与参数确定 |
4.5.1 流变模型选取 |
4.5.2 模型参数确定 |
4.5.3 干燥岩样与饱水岩样的模型参数比较 |
4.6 本章小结 |
第五章 流固耦合岩石流变模型研究 |
5.1 引言 |
5.2 改进的广义KELVIN蠕变模型 |
5.2.1 岩样变形形态 |
5.2.2 对广义Kelvin模型的改进 |
5.3 流-固耦合岩石流变模型 |
5.3.1 岩石流-固耦合基本理论 |
5.3.2 岩石流固耦合作用下的流变模型 |
5.4 本章小结 |
第六章 水—岩作用下金川深部岩体工程稳定性分析 |
6.1 引言 |
6.2 金川二矿区深部岩体工程破坏特征 |
6.2.1 巷道变形与破坏 |
6.2.2 充填体稳定状况 |
6.3 金川二矿区深部巷道稳定性分析 |
6.3.1 850水平14行盲风井通道简介 |
6.3.2 14行850米水平盲风井通道稳定性数值分析 |
6.4 巷道变形时效性模拟分析 |
6.4.1 Flac3D分析模型及边界条件 |
6.4.2 本构模型选取 |
6.4.3 计算结果及分析 |
6.5 充填体稳定性分析小结 |
6.5.1 数值分析模型 |
6.5.2 计算结果与分析 |
6.6 本章小结与建议 |
6.6.1 本章小结 |
6.6.2 建议 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文结论 |
7.2 进一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文及成果 |
(5)水岩作用下深部岩体的损伤演化与流变特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 深部岩体高地应力下的力学特性研究现状 |
1.2.2 水-岩相互作用研究现状 |
1.2.3 岩石损伤力学的研究现状 |
1.2.4 岩体流变力学特性的试验和理论研究现状 |
1.2.5 考虑流变特性与流固损伤的裂隙岩体稳定性数值模拟研究现状 |
1.3 研究方法及主要研究内容 |
第二章 深部岩体地质条件与室内常规物理力学试验 |
2.1 深部岩体地质条件 |
2.1.1 矿区基本地质概况 |
2.1.2 地质构造特征 |
2.1.3 水文地质调查 |
2.1.4 地应力场特征 |
2.1.5 岩体结构面特征 |
2.2 深部岩体的室内常规物理力学试验 |
2.2.1 岩石试件的取样与制备 |
2.2.2 试验仪器及设备 |
2.2.3 试验内容、过程与结果 |
2.3 本章小结 |
第三章 水岩作用下深部岩体的损伤演化试验与理论分析 |
3.1 水岩作用下深部岩体的膨胀损伤演化试验 |
3.1.1 深部岩体的水膨胀损伤机理分析 |
3.1.2 岩石的自由膨胀率测定试验 |
3.1.3 岩石膨胀率和膨胀变形的结果分析 |
3.1.4 岩石膨胀率试验溶液的成分测定与分析 |
3.1.5 岩石膨胀率试验岩样内部结构的微观分析 |
3.1.6 岩石膨胀损伤的强度参数分析 |
3.2 基于核磁共振技术的水岩作用下深部岩体损伤演化的细观试验 |
3.2.1 核磁共振技术的基本原理 |
3.2.2 核磁共振弛豫分析 |
3.2.3 核磁共振成像技术 |
3.2.4 高低场核磁共振系统的对比分析 |
3.2.5 基于核磁共振技术的岩石内部细观结构测量试验 |
3.3 水岩作用下岩体节理表面形貌变化的细观试验 |
3.3.1 试验目的 |
3.3.2 试样制备与溶液选取 |
3.3.3 试验仪器 |
3.3.4 试验方法 |
3.3.5 不同浸泡时间下节理试件表面形貌变化特征的定性分析 |
3.3.6 不同浸泡时间下节理试件表面形貌变化特征的定量分析 |
3.4 水——岩物理化学作用下深部岩体损伤演化的力学分析 |
3.4.1 损伤力学理论的概述 |
3.4.2 损伤演化本构关系的推导 |
3.5 本章小结 |
第四章 深部岩体流变特性的试验与本构模型 |
4.1 岩体流变特性的蠕变试验研究 |
4.1.1. 试验目的 |
4.1.2 蠕变试验的试样制备和试验设备选择 |
4.1.3 试验方案与步骤 |
4.1.4 蠕变试验结果与分析 |
4.2 基于核磁共振技术的蠕变试验过程岩体内部细观结构分析 |
4.2.1 试验目的 |
4.2.2 试验设备 |
4.2.3 试验过程 |
4.2.4 试验结果与分析 |
4.3 深部岩体的非线性流变本构模型 |
4.3.1 深部岩石流变模型的辨识 |
4.3.2 非线性粘弹塑性流变模型研究 |
4.3.3 非线性粘弹塑性流变模型拟合及参数确定 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于流变特性与渗透性的深部裂隙岩体稳定性分析 |
5.1 随机裂隙体的有限差分模型 |
5.1.1 岩体裂隙分布几何特征的描述 |
5.1.2 裂隙网络模型的生成 |
5.2 FLAC~(3D)计算原理 |
5.2.1 有限差分计算过程的实现 |
5.2.2 非线性蠕变模型 |
5.3 深部井巷支护的裂隙网络模型 |
5.3.1 随机裂隙网络的生成 |
5.3.2 随机裂隙网络模型的参数 |
5.3.3 支护参数设计 |
5.4 数值模型的计算与结果对比分析 |
5.4.1 无支护系统围岩稳定性分析 |
5.4.2 锚杆支护系统下的围岩收敛变形规律分析 |
5.4.3 围岩松动圈动态扩展规律分析 |
5.4.4 地下水环境下围岩松动圈扩展规律影响分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
1 发表的学术论文 |
2 主持或参加的科研工作 |
3 获得的奖励 |
(6)云南省富宁尾洞铜镍矿区采矿工程地质条件研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 研究意义及创新 |
1.2.1 研究意义 |
1.2.2 论文创新 |
1.3 研究历史及现状 |
1.3.1 矿山工程地质 |
1.3.2 基性岩矿山工程地质 |
1.3.3 富宁尾洞铜镍矿区研究现状 |
1.4 论文的主要研究内容和思路 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
第二章 研究区概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 地形地貌 |
2.3 气象水文 |
2.4 地层岩性 |
2.5 构造 |
2.5.1 矿区构造 |
2.5.2 岩浆岩 |
2.5.3 围岩蚀变 |
2.6 矿体、围岩 |
2.7 研究区人类活动 |
第三章 水文工程地质调查及岩石力学实验分析 |
3.1 水文地质调查 |
3.1.1 区域水文地质情况 |
3.1.2 研究区水文地质情况 |
3.2 工程地质调查 |
3.2.1 工程地质岩组划分 |
3.2.2 研究区结构面分述 |
3.3 矿岩力学实验与分析 |
3.3.1 矿岩试样的选取 |
3.3.2 岩石单轴抗压强度的测试 |
3.3.3 岩石抗拉强度的测试 |
3.3.4 岩石抗剪强度和直剪试验 |
3.3.5 实验结果分析 |
第四章 研究区岩体质量评价 |
4.1 RMR围岩分级 |
4.1.1 RMR初值确定 |
4.1.2 RMR修正 |
4.2 巴顿岩体质量(Q)分级 |
4.2.1 平硐P_1主巷道的Q系统分级 |
4.2.2 地下工程支护分析 |
4.3 分级结果分析 |
第五章 研究区采矿围岩稳定性模糊综合评价 |
5.1 研究区现阶段采矿工程地质问题及破坏机制分析 |
5.1.1 地表工程地质问题及其破坏模式 |
5.1.2 地下工程地质问题及其破坏模式 |
5.2 采矿工程地质条件影响因素分析 |
5.2.1 地质因素 |
5.2.2 水文因素 |
5.2.3 环境因素 |
5.2.4 工程因素 |
5.2.5 时间因素 |
5.3 模糊综合评价原理与方法 |
5.3.1 模糊评价方法简介 |
5.3.2 采矿工程地质条件综合模糊评价的原理与基本思路 |
5.4 采矿围岩稳定性评价模型的建立 |
5.4.1 主要评价因子选取 |
5.4.2 模糊综合评价模型建立 |
5.4.3 采矿围岩稳定性等级划分及评判集建立 |
5.5 指标因素权重及隶属度函数的建立 |
5.5.1 确定指标因素的权重 |
5.5.2 确定隶属函数 |
5.5.3 综合评价运算 |
5.6 研究区采矿围岩稳定性综合评价分析 |
第六章 结论 |
第七章 建议及展望 |
7.1 建议 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
硕士在读期间参加实践情况 |
学术论文发表情况 |
(7)金川二矿区软弱岩层破碎理论及支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 软岩理论研究现状 |
1.2.1 软岩巷道变形破坏理论研究 |
1.2.2 软岩巷道支护理论 |
1.3 论文的研究目的及研究内容 |
第二章 金川二矿区工程地质条件 |
2.1 矿区地理位置及主要构造位置简述 |
2.2 工程地质概况 |
2.2.1 地质构造特征 |
2.2.2 水文地质调查 |
2.3 岩体结构面特征 |
2.3.1 结构面的成因 |
2.3.2 结构面的规模 |
2.3.3 结构面的产状 |
2.4 矿区应力分布特征 |
2.5 本章小结 |
第三章 深部软岩力学性质室内试验 |
3.1 深部软岩基本物理力学试验 |
3.1.1 选取样本 |
3.1.2 试样的加工数量、规格以及精度的要求 |
3.1.3 试验仪器及设备 |
3.2 试验过程、结果及分析 |
3.2.1 单轴抗压强度的测定 |
3.2.2 抗拉强度的测定 |
3.2.3 抗剪强度的测定 |
3.2.4 三轴压缩试验 |
3.2.5 试验结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 软岩的工程力学特性与深部软岩巷道破坏机理 |
4.1 软岩的定义与分类 |
4.1.1 软岩的定义 |
4.1.2 软岩的分类 |
4.2 软岩的工程力学特性 |
4.2.1 软岩的基本力特性 |
4.2.2 软岩的工程特性 |
4.3 金川软岩的巷道破坏机理 |
4.3.1 巷道围岩受力分析 |
4.3.2 软岩巷道的承载机理以及及软岩的软化路径 |
4.3.3 破坏区半径R_p和位移U的确定 |
4.3.4 工程实例 |
4.4 本章小结 |
第五章 软岩巷道的支护理论及数值模拟 |
5.1 软岩巷道支护理论及原则 |
5.1.1 软岩巷道的支护理论 |
5.1.2 优化支护最佳时间 |
5.1.3 围岩和支护相互作用原理 |
5.1.4 软岩巷道支护原则 |
5.1.5 软岩巷道支护方式 |
5.2 金川软岩巷道支护现状 |
5.2.1 金川巷道支护方式简介 |
5.2.2 金川巷道支护经验 |
5.3 软岩巷道支护数值模拟 |
5.3.1 FLAC3D简介 |
5.3.2 数值模拟建模 |
5.3.3 开挖模拟 |
5.3.4 支护模拟 |
5.3.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的主要研究成果 |
1. 发表的学术论文 |
2. 主持或参加的科研工作 |
(8)金川二矿区深部地应力测量及应力状态研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与研究性质 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国内外地应力研究现状及发展趋势 |
1.2.2 金川矿山岩石力学方面的研究 |
1.2.3 金川矿区地应力及巷道围岩应力的研究现状 |
1.2.4 金川矿区的地下支护工程设计的研究 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
第2章 金川二矿区及深部研究区概况 |
2.1 金川二矿概况 |
2.1.1 二矿基建工程简介 |
2.1.2 矿体采矿现状 |
2.2 金川二矿区地质概况 |
2.2.1 区域构造环境 |
2.2.2 矿区断裂构造概况 |
2.2.3 工程地质岩组 |
2.2.4 矿区岩体物理力学性质 |
2.2.5 矿区水文地质 |
第3章 金川二矿深部地应力测量 |
3.1 矿区地应力测量方法的选择 |
3.2 空心包体元件介绍 |
3.2.1 空心包体应力计的结构 |
3.2.2 空心包体元件的制作 |
3.2.3 空心包体元件的原理 |
3.3 现场地应力测量 |
3.3.1 测点的选择与布置 |
3.3.2 现场测量 |
第4章 金川二矿深部应力状态研究 |
4.1 地应力测量原始数据 |
4.1.1 绘制应力解除曲线 |
4.1.2 绘制围压率定曲线 |
4.1.3 实测解除曲线与率定曲线 |
4.2 测量计算结果 |
4.3 统计分析测量结果 |
4.3.1 最大主应力 |
4.3.2 水平主应力与垂直应力 |
4.4 二矿区深部应力状态研究分析 |
第5章 结论与讨论 |
5.1 主要认识 |
5.2 讨论 |
致谢 |
参考文献 |
(9)金川深部岩爆倾向性及隧巷围岩稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 地下稳定性研究现状 |
1.2.1 隧巷围岩稳定性研究的方法 |
1.2.2 金川稳定性研究现状 |
1.3 岩爆形成机理研究现状 |
1.4 水对岩体稳定性的研究现状 |
1.5 本文研究内容、目标和方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法 |
第二章 地下硐室围岩稳定性的影响研究与变形特点 |
2.1 围岩破坏方式与机制 |
2.2 影响隧巷稳定的主要因素 |
2.2.1 地应力影响 |
2.2.2 围岩类别 |
2.2.3 岩体结构面 |
2.2.4 地下水 |
2.2.5 采动的影响 |
2.3 金川深部隧巷的破坏特征及变形规律 |
2.3.1 深部隧巷破坏特征 |
2.3.2 深部隧巷变形规律 |
2.4 本章小结 |
第三章 金川二矿区概况及深部岩石力学性质研究 |
3.1 金川二矿区地质调查 |
3.1.1 矿区地质构造 |
3.1.2 矿区地质岩组与岩体结构类型区划 |
3.1.3 深部岩体结构面调查 |
3.2 水文地质调查 |
3.2.1 水文区划 |
3.2.2 涌水量预测 |
3.2.3 裂隙水对隧巷影响 |
3.3 地应力环境 |
3.4 矿区隧巷支护现状 |
3.4.1 支护技术应用原则 |
3.4.2 支护运用主要形式 |
3.5 深部岩样室内物理力学实验 |
3.5.1 岩石的物理性质 |
3.5.2 岩块单轴抗压强度、弹性模量与泊桑比试验 |
3.5.3 岩块抗拉强度试验 |
3.5.4 峰前加卸载试验 |
3.6 本章小结 |
第四章 金川二矿区深部岩爆灾害倾向性的模糊预测 |
4.1 岩爆预测的研究方法 |
4.2 金川二矿区深部岩爆单因素倾向性评价 |
4.2.1 基于自身岩性特征下的脆性系数法岩爆判据 |
4.2.2 基于应力角度下的Barton岩爆判据 |
4.2.3 基于能量理论下的弹性应变能指数(W_(ET))判据法 |
4.2.4 基于岩体结构的围岩质量RMR法 |
4.3 基于模糊数学多因素评价 |
4.3.1 建立评判因素集U |
4.3.2 建立岩爆烈度评判集V |
4.3.3 模糊关系矩阵R及因素隶属函数的确定 |
4.3.4 指标因素权重集A的确定 |
4.3.5 评判集B及综合评判 |
4.4 岩爆防治措施 |
4.5 本章小结 |
第五章 金川深部隧巷围岩稳定性数值模拟研究 |
5.1 数值模拟软件简介 |
5.2 GTS中流固耦合分析理论 |
5.2.1 稳定流分析 |
5.2.2 流动法则 |
5.2.3 基本方程式 |
5.2.4 应力—渗流耦合分析 |
5.3 计算模型的建立 |
5.3.1 模型计算范围 |
5.3.2 模型计算参数及边界条件 |
5.4 渗流效应与隧巷围岩稳定性对比分析 |
5.4.1 围岩应力场分析 |
5.4.2 围岩变形分析 |
5.4.3 开挖卸载对渗流场分析 |
5.5 隧巷断面及支护改进建议 |
5.5.1 隧巷断面的优选建议 |
5.5.2 隧巷支护建议 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文研究的创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(10)深部矿岩工程条件与开挖稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.2 下向进路充填关键技术 |
1.3 软岩巷道变形特征研究 |
1.4 采场结构参数优化研究 |
1.5 主要研究内容及方法 |
第二章 矿体赋存环境调查 |
2.1 地质条件调查 |
2.1.1 地质概况 |
2.1.2 结构面产状调查 |
2.2 岩体破坏特征调查 |
2.3 本章小结 |
第三章 金川深部矿岩力学实验与参数的工程处理 |
3.1 岩石力学试验 |
3.1.1 岩石试件的选取与加工 |
3.1.2 岩石试样实验结果 |
3.2 岩体力学参数处理基本理论 |
3.2.1 Hoek-Brown强度准则 |
3.2.2 RMR岩体分类系统 |
3.3 岩石参数的工程处理方法 |
3.3.1 岩体变形参数的工程处理 |
3.3.2 岩体强度指标的工程处理 |
3.4 岩体力学参数的确定 |
3.4.1 岩体变形参数的确定 |
3.4.2 岩体强度指标的确定 |
3.5 本章小结 |
第四章 深部矿岩开挖稳定性分析的数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 问题的提出 |
4.3 上下分层垂直进路布置方式的数值模拟 |
4.3.1 计算方法 |
4.3.2 FLAC3D程序简介 |
4.3.3 数值分析模型的建立 |
4.3.4 充填体与围岩接触面的处理 |
4.3.5 回采进路布置方案设计 |
4.3.6 数值计算力学模型 |
4.4 数值模拟结果分析 |
4.4.1 最大主应力与最小主应力分析 |
4.4.2 充填体应力分析 |
4.4.3 充填体与围岩接触单元变形状态分析 |
4.4.4 垂直方向位移变形分析 |
4.4.5 塑性区分析 |
4.5 数值分析结果讨论 |
4.6 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
四、金川二矿区深部工程地质研究与岩体质量评价(论文参考文献)
- [1]金川二矿区深部巷道支护稳定性数值模拟研究[J]. 王贤来,崔继强,张鹏强,赵兴东. 采矿技术, 2022(01)
- [2]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)
- [3]金川二矿区深部地应力测量及其应力状态分析[D]. 孙鹏. 长安大学, 2019(01)
- [4]水岩作用下金川二矿区深部矿岩时效力学特性和稳定性研究[D]. 万琳辉. 中南大学, 2012(03)
- [5]水岩作用下深部岩体的损伤演化与流变特性研究[D]. 刘业科. 中南大学, 2012(03)
- [6]云南省富宁尾洞铜镍矿区采矿工程地质条件研究[D]. 樊艳云. 昆明理工大学, 2012(12)
- [7]金川二矿区软弱岩层破碎理论及支护技术研究[D]. 罗磊. 中南大学, 2012(03)
- [8]金川二矿区深部地应力测量及应力状态研究[D]. 张鹏. 中国地质大学(北京), 2011(07)
- [9]金川深部岩爆倾向性及隧巷围岩稳定性分析[D]. 衣永亮. 中南大学, 2010(02)
- [10]深部矿岩工程条件与开挖稳定性分析[D]. 杨红伟. 中南大学, 2010(02)