新城金矿深部采场支护参数及开采顺序优化研究

论文摘要

随着对矿产资源需求量的增加和机械化开采技术的发展,新城金矿开采强度和规模大幅增加,浅部资源陆续采完,矿山开采逐渐向深部发展。与浅部开采相比,地应力越来越高,地质条件越来越复杂,地应力特征和岩石力学性质发生了根本变化,采场极易出现冒顶、片帮等,给采场的维护带来了很大的困难,严重影响了该矿的安全高效生产科学合理的支护是减少冒顶、片帮等的有效措施,目前新城金矿所采用的支护参数都是凭工程经验确定,缺少相关理论依据,本文在对新城金矿地质条件、开采技术条件等的全面认识基础上,从深部采场顶板冒落机理入手,对深部采场顶板冒落影响因素进行了分析,并对其支护原则和支护方法进行了归纳总结。结合新城金矿的工程实际,对砂浆锚索的受力特点及作用机理进行了分析。在此基础之上,介绍了锚索支护参数相关设计理论,并利用该理论对采场支护参数进行了设计,从而为后续的支护参数选取提供理论支持。本文的另一个重要研究内容就是深部采场的开采顺序优化,利用岩土工程软件FLAC3D对隔一采一的传统开采顺序进行了动态模拟,选取三个开采时期,对各时期围岩及充填体的应力、位移进行对比分析,确定出其内在变化规律。在此基础之上,提出三套开采方案,选定两个开采时期,对同一时期不同方案的应力、位移等分别进行对比分析,从而确定出最优开采方案。通过本文的研究,确定出了锚索支护参数及最优的开采方案,给新城金矿-630m中段及更深中段的采矿作业提供重要的理论依据,同时对同类矿山也具有较高的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 国内外研究现状
• 1.2 课题来源及研究意义
• 1.3 研究内容及技术路线
• 2 新城金矿工程概况
• 2.1 矿区地质概况
• 2.2 矿体地质概况
• 2.3 新城金矿V#矿体开采技术条件
• 2.4 本章小结
• 3 深部采场顶板冒落机理及支护研究
• 3.1 深部采场顶板冒落机理及影响因素
• 3.2 深部采场支护方法选择原则
• 3.3 深部采场顶板支护方法
• 3.4 砂浆锚索受力特点及作用机理分析
• 3.5 本章小结
• 4 深部采场支护参数设计
• 4.1 深部采场支护方式选取
• 4.2 锚索支护参数设计理论
• 4.3 深部采场支护参数设计
• 4.4 拉拔试验构件设计
• 4.5 本章小结
• 5 深部采场开采顺序优化研究
• 5.1 数值模拟软件介绍
• 5.2 数值模型的建立
• 5.3 数值计算方案选取
• 5.4 数值模拟结果分析
• 5.5 开采顺序数值模拟优化分析
• 5.6 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间的主要成果
• 参考文献