基于時空效應的海下開采安全隔離層厚度研究.pdf

1、隨著礦產資源的不斷消耗,尤其是陸地資源已出現被消耗殆盡的趨勢,因此在陸地資源耗竭之前,盡早開辟新的資源供給渠道已是當今各國共同的抉擇。海底作為地球上尚未被人類充分認識和開發(fā)的領域,其包含的礦物資源礦種多,數量大,品位富,有巨大的開發(fā)利用前景,因此海洋資源必將成為最大的潛在戰(zhàn)略資源基地。然而海底開采有著其特殊性,保證資源的安全回收與綜合利用是海底采礦持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關鍵。隔離層的穩(wěn)定性對于礦山地下開采有著非常重要的意義。而海底開采的隔離層穩(wěn)

2、定性又不同于露天礦山,在隔離層厚度的預留計算上考慮的問題比較多。怎樣安全而又經濟的進行海底采礦是目前研究的重要課題。本文以山東萊州三山島海底金礦為研究背景,從理論上探討了時空效應在海底開采安全隔離層厚度計算上的影響,提出了考慮時空的因素,改進開采順序和工藝,科學的利用巖體自身強度控制巖層位移的潛力,并從巖梁力學模型出發(fā),理論分析計算了隔離層安全厚度,同時通過數值模擬的方法計算出海底開采的臨界安全隔離層厚度,與理論計算進行了對比分析。主要

3、研究成果如下:
　　 (1)系統的闡述了海底開采安全頂板厚度研究現狀,引入了時空效應的概念,以及在工程中具體的應用方法。
　　 (2)對三山島金礦主要礦巖的物理力學參數進行了室內實驗,測定了物理力學參數。
　　 (3)建立了不同情況下的巖梁力學模型,為海底采礦的安全頂板厚度研究提供了理論依據。并從巖梁力學模型出發(fā)理論計算出了隔離層厚度值。
　　 (4)利用三維有限元分析軟件ANSYS驗證了空間效應在地下空