文档介绍：中南大学
硕士学位论文
基于空区实测的采场回采质量评价与矿柱安全高效回采研究
姓名:鹿浩
申请学位级别:硕士
专业:安全技术及工程
指导教师:罗周全
20090401
摘要如何以先进的采空区精密探测技术为手段,开展以采空区精密探测为基础的采空区安全分析、采场回采质量综合评价,复杂边界矿柱安全高效回采等相关技术的研究与应用,已经成为我国深井开采金属矿山所面临的重要研究课题。本文综合运用理论分析、现场探测、综合评价、数值模拟等方法,以采空区精密探测技术为基础,以矿业建模型软件及数值分析软件等工具为手段,紧密结合“采空区激光精密探测技术应用研究”大型工程科研课题,针对冬瓜山铜矿的具体工程实际,开展空区安全分析,采场回采质量评价指标体系建立及回采质量综合评价,复杂边界矿柱安全高效回采设计,以及矿柱回采过程数值模拟等方面的研究。运用空区激光精密探测系统远仙酵蟛煽涨邢殖探测,以实测数据为基础,采用软件建立了采空区的三维可视化模型,准确获得了采空区的三维空间形态、实际边界等相关信息,以此为基础开展了采空区相关安全分析,包括采空区顶板巷道安全性分析、矿柱边界安全状况分析和空区变形动态监测安全分析等。以采空区实测三维模型为基础,运用软件对模型进行处理,计算获得了采场超挖量、欠挖量、存留矿量、贫化率与损失率等采场回采主要技术指标,建立起了冬瓜山铜矿采场回采质量评价技术指标体系,,为矿山优化回采方案,降低生产成本提供了重要的基础性依据。〉牟煽区三维模型为基础,建立了具有复杂边界的矿柱三维可视化实体模型,通过对模型的剖切,准确获得了复杂边界矿柱剖面,设计了两套矿柱回采爆破方案,并对方案进行了对比分析,提出了推荐方案。运用数值分析软件对矿柱回采过程进行数值模拟,通过分析矿柱回采过程中周边充填体及围岩的应力应变状态,进一步验证了所提出的矿柱回采推荐方案的可行性。关键词:矿山安全,回采质量评价,矿柱回采,爆破设计,数值模拟
”,琾.’,琧,,瓹,.猟畂,甌,.,,,¨琣,,.瑆,,
,.,,,,,.瑀,,瑃:,..瑃.
嗍耳年阜月必日眺冲勘妊关于学位论文使用授权说明原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名;作者签名导师签名
第一章绪论弟一早珀课题由来及研究意义警,以及矿柱回采、空区治理方案的科学制订也就缺乏必要的基础性依据。因此,矿柱回采是金属矿床的赋存条件是多种多样的,;ぴ峡笫叵驴2伤急戎匾步洗蟆S捎诳笫壑档牟钜欤骼嗫床地下开采的采矿方法应用的比重也是不同的【。本文紧密结合“采空区激光精密探测技术应用研究”大型工程科研课题,综合运用理论分析、现场探测、综合评价、数值模拟等方法,以采空区精密探测技术为基础,以矿业建模型软件及数值分析软件等工具为手段,针对冬瓜山铜矿的具体工程实际,开展空区安全分析,采场回采质量评价指标体系建立及回采质量综合评价,复杂边界矿柱安全高效回采设计,以及矿柱回采过程数值模拟等方面的研究。.煽涨芴讲庥肟笾踩行Щ夭傻囊庖针对矿山采空区隐患,我国采矿工作者做了大量的工作,如采用探地雷达及高密度电法、地震映象法等地球物理方法开展空区探测工作【卜】。但这些方法对地下矿山、尤其是地下金属矿山的空区信息的获取能力显得不足,尤其是对获取到的探测信号的处理和解释都存在明显的弱点,严重影响对后续空区安全性评价的可靠性。显然,由于过去国内对于空区缺乏有效的精确探测手段,对地下空区形态及相关信息的掌握的准确程度明显不足,所建立的空区模型往往因缺乏必要的精确的基础性数据而致使其应用效果不佳,因而对空区安全性评价和灾害预以先进的空区探测系统为手段,开展以空区精密探测为基础的相关技术的研究与应用,已经成为我国矿山安全生产所面临的重要研究课题。的矿体形态复杂,所采用的采矿方法的种类也很多。据近期统计,我国有色金属、黄金、核工业原料等类矿石产量地下开采占有比较大的比重,分别为%、%、有色金属和黄金矿山,由于矿体赋存条件及矿石价值较高等原因,一般采用充填法的比较多,应用空场法、留矿法、充填法等采