缓倾斜中厚矿体房柱法开采覆岩层移动规律分析及采场结构优化word格式论文.docxVIP

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要缓倾斜中厚矿体采用普通房柱法进行地下开采时，地下采空区产生的围岩应 力场的变化波及地表，引起地表沉降、造成地表环境破坏、甚至造成人员伤亡， 因此研究其上覆岩层移动具有重要的理论意义和实用价值。本文采用岩石力学实 验，现场监测，理论分析与数值模拟相结合的方法，对瓮福磷矿磨坊矿段 II 号 矿体采空区上覆岩层移动进行研究。主要工作有如下几项：1）通过室内岩石力学实验，得到了顶底板白云岩和磷矿石的抗压强度、抗拉强度以及抗剪强度，在室内试验数据的基础上，通过工程处理，得到相关岩体 力学参数。2）对各个钻孔监测数据进行分析得出位于采空区正上方的岩层产生较大的 下沉位移，而且到监测后期受到采矿活动的影响采空区会产生破坏；靠近采空区 边缘的岩层下沉位移呈总体增大趋势，但较前者小；远离采空区岩层，上覆岩层 的下沉位移较小，变形速度随采矿活动进行趋于稳定。3）将空区直接顶板简化成四边固支矩形薄板，基于薄板变形的变形方程计 算房柱法采矿顶板与地表下沉值，对 5 号井 2 号钻孔处的采空区顶板沉降进行了 计算。同时分析了房柱法开采空区破坏形式。4）利用 Flac3D 软件对原开采活动进行模拟，与监测数据以及就算数据相对 比研究采空区上覆岩层移动的一般规律和采空区破坏趋势及形式。5）利用 Flac3D 软件对采场的结构参数进行优化，得到房柱法采空区上覆岩 层移动的一般规律，同时得出了不同上覆岩层厚度情况下的最优采场参数，如下 所示：40 米覆岩下，矿房跨度为 10m，矿柱直径为 3.4m，矿房暴露面积为 90.92m2； 60 米覆岩下，矿房跨度为 12m，矿柱直径为 4.4m，矿房暴露面积为 128.80m2。80 米覆岩下，矿房跨度为 12m，矿柱直径为 4.5m，矿房暴露面积为 125.91m2。 关键词：缓倾斜中厚矿体；上覆岩层移动；Flac3D 软件；采场参数ABSTRACTBased on /dict_result.aspx?searchword=%e6%88%bf%e6%9f%b1%e6%b3%95amp;tjType=sentenceamp;styleamp;t=room-and-pillar%2Bmethodroom-pillar method, surface settlement, destruction of the environment and even some casualties may be caused by the change of the stress resulted from mining activities of the slightly declined mine body, so the study of the movement of overlying strata is of theoretical significance and practical value. Rock mechanics experiments, practical monitoring, theoretical analysis and numerical simulation were used to study the strata movement above the mined out areas of the second mine body at Wenfu phosphate mine. Main contents are described as follows:Experiments of saturated and dry rocks were carried on, and mean uniaxial compress and tensil strength, elastic modulus, and poisson ratio of the rocks from roof, floor and mine bod