高陽鐵礦突水成因探析及開采方案的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本論文以ANSYS軟件為計算手段、以有限元強(qiáng)度折減法為理論基礎(chǔ)，對高陽鐵礦條帶開采中不同的采礦參數(shù)的變化對開采的影響、力學(xué)參數(shù)在礦山開采中影響規(guī)律的研究、充填法開采方案順序的優(yōu)化等幾個問題進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究，并將安全系數(shù)的概念成功的引入到礦山開采中，并由此來判斷開采后的穩(wěn)定性的問題。同時還對高陽鐵礦突水成因進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，取得的具體研究成果如下： 1、通過對高陽鐵礦周邊的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查，找出了礦床突水水源、主

2、要來水方向和來水通道。 2、建立地下開挖洞室的地質(zhì)模型和數(shù)學(xué)模型，研究了各采礦參數(shù)(礦房寬度、礦柱寬度、礦體厚度、頂板厚度等)對開采后的變形、應(yīng)力及整體穩(wěn)定性的影響，并運(yùn)用有限元強(qiáng)度折減法對采后的整體安全系數(shù)進(jìn)行了求解。本文首次嘗試著將安全系數(shù)的概念應(yīng)用到地下礦產(chǎn)資源的開采方面，并用安全系數(shù)對不同的開采條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行評價。 3、運(yùn)用正交有限元法對采礦參數(shù)的選取對試驗(yàn)結(jié)果效應(yīng)進(jìn)行了研究，找出了條帶開采中不同的采礦參數(shù)對

3、同一指標(biāo)的影響程度，從而可以根據(jù)各采礦參數(shù)的影響程度合理設(shè)計開采方案，指導(dǎo)礦山生產(chǎn)。 4、對充填法開采方案順序進(jìn)行了優(yōu)化研究，把不同開采順序?qū)χ笜?biāo)的影響進(jìn)行對比，得出了從中間向兩側(cè)的開采方案要比從兩側(cè)向中央的開采方案更優(yōu)越的結(jié)論。 5、以條帶開采方案建立的模型為例，研究了力學(xué)參數(shù)的變化對礦山開采的影響規(guī)律。以此為依據(jù)，根據(jù)參數(shù)的變化適時調(diào)整開采方案，解決了圍巖的力學(xué)參數(shù)由于受地質(zhì)構(gòu)造的多樣性和巖石本身的復(fù)雜性等眾多因素的