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【6h】

无间柱连续采矿的数值模拟与优化研究

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目录

文摘

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第1章绪论

1.1问题的提出

1.2无间柱采矿技术的国内外研究概况与发展趋势

1.3采矿工程数值模拟应用概况

1.4有限单元法在采矿工程中的应用述评

1.5本文主要内容和结构

第2章采矿工程三维弹塑性有限元程序的开发

2.1前言

2.2字符标识的数据系统

2.3平行模块式程序结构

2.4程序内存空间的管理

2.5内外存的数据交换

2.6三维网格的自动生成(automatic mesh generauon)

2.7初始地应力场的三维空间模拟

2.8开挖与充填的模拟

2.9程序输出系统

2.10程序功能

2.11程序算例

2.12本章小结

第3章阶段无间柱连续采矿的可行性及回采顺序的数值优化研究

3.1前言

3.2阶段无间柱连续采矿的可行性及回采顺序的优化

3.3本章小结

第4章地下金属矿无间柱连续回采方案

4.1地质条件

4.2矿体及围岩

4.3岩体质量结构研究[70]

4.4矿山开采现状

4.5无间柱连续回采技术方案技术思路

4.6无间柱连续回采技术方案技术特点

4.7无间柱连续回采矿段构成要素

第5章无间柱连续采矿采场稳定性三维有限元程序分析

5.1概述

5.2计算域和模型尺寸

5.3网格划分和边界条件

5.4矿岩和充填体物理力学参数的选取

5.5计算模型基本假设

5.6结果分析

第5章附图:

第6章确定稳定充填体的临界高度的能量和数值法

6.1概述

6.2无间柱连续采矿法关键技术

6.3极限分析的能量法

6.4极限分析的静力平衡法

6.5确定充填体临界高度数值模拟法

6.6本章小结

第7章采场参数的多指标正交有限元设计

7.1概述

7.2采场参数的多指标正交有限元设计

7.3本章小结

第8章全文结论与展望

致谢

参考文献

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摘要

该文在综述硬岩采矿技术发展过程的基础上,分析目前的矿产资源形势,提出了地下金属矿无间柱连续采矿的理论与工艺技术.采场地压显现的时空分布规律和结构参数的优化直接关系到无间柱连续回采方案的可行性及方案的技术经济指标.研究矿山开采系统一性及进行参数优化的有铲手段是有限单元法数值模拟.该文在前人工作的基础上,发展了一个策机三维弹塑性有限元程序系统,该系统能对采矿工程的开挖,充填,崩落和排土等动态工艺过程进行合理模拟.然后,以现代岩石力学理论为指导,根据无间柱连续回采方案的特点,建立了适于动态模拟的三维有限元数值模型,详细分析了回采过程中矿石围岩的动态行为响应,即应力场和位移场变化规律,并对地下金属矿山阶段开采留间柱和不留间柱以及不同回采顺序的地压现象进行多方案分析和比较.计算结果表明,在试验矿山采矿技术条件下,垂直深孔落矿的无间柱连续采矿在理论上是可行的,在许多方面优于传统的两步骤开采模式;同时,阶段用无间柱连续采矿在理论上是可行的,在许多方面优于传统取开采模式;同时,阶段用无间柱连续采矿法由中央向两侧开挖推进是最优的回采顺充.从而为地下金属矿实现无间柱连续回采提供了理论基础.

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