大漢石膏礦厚大礦體采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和穩(wěn)定性研究.pdf

1、山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文大漢石膏礦厚大礦體采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和穩(wěn)定性研究ResearchonStopeStructureParametersStabilityofThickeBodyinDaHanGypsumMine研究生：武光明指導(dǎo)教師：李明副教授申請學(xué)位門類級別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：礦業(yè)工程研究方向：礦床開采理論與技術(shù)論文完成日期：2016年04月13日分類：密級：單位代碼：10433學(xué)號：Y1305146山東理工大學(xué)碩士學(xué)

2、位論文摘要I摘要我國石膏礦產(chǎn)資源豐富，探明資源儲量8.91011t，居世界第1位。石膏是制作水泥緩凝劑及建筑制品的主要原材料；同時，隨石膏深加工產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，如新型墻體材料、新型防水材料、改性功能材料等需求量的增加，也都預(yù)示著石膏需求量的增大，表明了石膏資源開發(fā)前景廣闊。在我國石膏礦山中，大部分石膏礦山采用留石膏護(hù)頂層和護(hù)底層的房柱法，少數(shù)礦山采用選別充填法和崩落法，這與石膏經(jīng)濟(jì)效益低是分不開的。但針對具體的礦床賦存條件，合理

3、選擇采場構(gòu)成要素與地壓管理方式，從而提高礦山總的回采率，增加礦山經(jīng)濟(jì)效益，是尤為必要的。本文依據(jù)山東省蘭陵縣大漢石膏礦的賦存條件，對厚大石膏礦體的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和采場穩(wěn)定性進(jìn)行研究。首先，進(jìn)行巖石力學(xué)室內(nèi)試驗(yàn)，得到大漢石膏礦石膏巖石單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等基本巖石力學(xué)性能參數(shù)。其次，運(yùn)用準(zhǔn)巖體強(qiáng)度理論公式，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)測得的巖石力學(xué)參數(shù)，計算得到石膏巖體的力學(xué)參數(shù)。然后根據(jù)大漢石膏礦厚大礦體賦存條件，選取適合礦體開采的分層房柱法

4、，并選取具有較高生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率的正臺階回采工藝。在確定采礦方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用工程經(jīng)驗(yàn)公式、工程力學(xué)理論、荷載傳遞交匯線理論等方法數(shù)值求解并優(yōu)化得到礦房跨度、頂板厚度、礦柱形式及尺寸和分層開采層間厚度等采場結(jié)構(gòu)參數(shù)；同時，通過對礦柱強(qiáng)度、礦柱應(yīng)力的計算，得出礦柱安全系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值和礦柱安全系數(shù)k值，均能滿足礦柱的安全性要求。最后，運(yùn)用FLAC3D軟件對獲得的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了分層開采后采場穩(wěn)定性、礦柱破壞后采場穩(wěn)定性及采區(qū)垮