程潮鐵礦深部卸壓開采數(shù)值模擬及卸壓方案優(yōu)化研究.pdf

1、金屬礦山深部卸壓開采是解決高應(yīng)力區(qū)地壓問題的有效手段之一,由于礦山地質(zhì)環(huán)境的復雜,卸壓開采的機理研究尚不完善,工程實踐在運用范圍上又有較大的局限性,因此,有必要進一步對在實際工程中卸壓開采的機理進行理論研究,對現(xiàn)有的卸壓開采技術(shù)進行探討,并且對制定出的卸壓方案進行數(shù)值模擬優(yōu)化,從而有針對性地提出可靠的卸壓開采方案。
　　 本論文的研究課題是為了解決程潮鐵礦深部高應(yīng)力區(qū)礦體的安全回采而提出的。程潮鐵礦經(jīng)過42年的開采,東西區(qū)在-3

2、95m水平貫通,造成東西區(qū)結(jié)合部應(yīng)力集中,-395m水平東區(qū)的局部垮冒較嚴重,巷道難以支護,造成丟礦現(xiàn)象。為了保證高應(yīng)力區(qū)礦體的順利開采,本文在綜合考慮多種卸壓開采方法的基礎(chǔ)上,對礦山深部卸壓開采方案進行數(shù)值模擬,并對優(yōu)化結(jié)果進行分析,主要完成了下列研究工作:
　　 首先,本文根據(jù)無底柱分段崩落法礦山地壓的基本規(guī)律,綜合分析了采場地壓的基本規(guī)律和地壓對巷道布置的影響。結(jié)合彈性介質(zhì)學說和裂隙介質(zhì)學說對現(xiàn)場卸壓方法進行綜合評價。對-

3、430～-800 m巖樣進行巖石力學實驗研究,得出數(shù)值模擬所需的物理參數(shù)和力學參數(shù);其次,根據(jù)程潮鐵礦-395m水平的高應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力特征,制定不同的卸壓開采方案,再對不同方案進行數(shù)值模擬分析。根據(jù)卸壓前后的主應(yīng)力分布規(guī)律、應(yīng)變能和安全系數(shù)的變化特征確定全礦區(qū)合理的卸壓回采順序以及局部卸壓開采方案;最后,結(jié)合光彈卸壓模擬實驗的結(jié)果和在-395m水平東西區(qū)貫通帶巷道變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化特征,對卸壓開采方案的應(yīng)用進行綜合分析。
　　 本