学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

缓倾斜中厚矿体机械化上向水平分层充填采矿法关键技术研究

作　者: 田明华
导　师: 张钦礼
学　校: 中南大学
专　业: 采矿工程
关键词: 缓倾斜中厚矿体数值模拟结构参数爆破漏斗试验无轨设备配套
分类号: TD853.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 199次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

缓倾斜中厚难采矿体是公认的难采矿体之一。本文以铜陵化工集团新桥矿业有限公司(简称“新桥矿”)缓倾斜中厚难采矿体为研究对象,综合运用现场测试、理论分析、数值模拟、方案设计、现场试验等手段,对机械化上向水平分层充填采矿法关键技术问题进行了系统、深入的研究,取得了如下主要成果：第一,利用大型有限元软件ANSYS对采场结构参数和回采顺序进行数值模拟优化选择,确定了兼顾经济效益和采场安全管理的最优矿房、矿柱结构参数,即矿房、矿柱交替不住，跨度分别为14m和10m。提出了中间采场超前1个分层的相邻采场小“品”字型回采顺序；第二,完成了机械化上向水平分层充填采矿法采准、切割和回采工艺设计；第三,通过爆破漏斗试验和现场爆破参数试验,确定了适合新桥矿矿岩特性的最佳爆破参数范围,并利用BP神经网络对试验结果进行优选,推荐了新桥矿最终爆破参数,即排距1.1m、孔距1.3m；第四,现场测试了铲运机、凿岩台车的工作参数,分析了制约其效率的因素,提出了改进措施。并根据测定的无轨设备生产能力,对凿岩台车和铲运机进行了最佳匹配研究,力求使采装工作高效有序；第五,现场工业试验结果表明,本研究成果先进,可靠,每年可创造直接经济效益1709.6万元,不仅解决了新桥矿当前技术难题，而且可以推动我国大型机械化充填采矿技术的进步。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章概述  9-23
  1.1 研究背景、目的与意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-21
    1.2.1 复杂难采矿体开采技术研究与应用现状  11-14
    1.2.2 采场稳定性分析的研究现状  14-17
    1.2.3. 地下采场结构参数优化的研究方法  17-21
  1.3 研究内容和方法  21-23
    1.3.1 研究内容  21
    1.3.2 研究方法  21-23
第二章矿山开采技术条件概况  23-30
  2.1 矿山概况  23
  2.2 地质概况  23-25
    2.2.1 工程地质概况  23-25
    2.2.2 水文地质  25
  2.3 采矿方法现状  25-28
    2.3.1 两步回采的分段空场嗣后充填采矿法  26-28
    2.3.2 上向水平分层充填法  28
  2.4 充填系统与充填工艺  28-30
    2.4.1 江砂充填工艺  29
    2.4.2 块石充填工艺  29-30
第三章采场结构参数与回采顺序数值模拟  30-43
  3.1. ANSYS软件简介  30-31
  3.2 三维有限元数学模型的建立及计算方案  31-37
    3.2.1 基本假设  31-32
    3.2.2 岩体介质和回采工艺的简化  32
    3.2.3 计算域的选取及计算模型的建立  32-35
    3.2.4 载荷及边界约束条件  35
    3.2.5 力学参数及其破坏准则  35-37
  3.3 数值模拟结果分析  37-41
  3.4 回采顺序  41-42
  3.5 本章小结  42-43
第四章上向分层充填法采切与回采工艺研究  43-58
  4.1 采矿方法选择  43
  4.2 主要采矿设备概况  43-45
    4.2.1 凿岩台车  43-44
    4.2.2. 铲运机  44-45
  4.3. 采场构成要素  45-46
  4.4 采准切割工程  46-49
    4.4.1 采准方式  46
    4.4.2 采准工程布置  46-48
    4.4.3 切割工程布置  48-49
    4.4.4 采准切割工程量  49
  4.5 回采工作  49-54
    4.5.1 分层回采参数  49-51
    4.5.2 凿岩爆破工艺及参数  51
    4.5.3 通风  51-52
    4.5.4 采场顶板地压管理  52
    4.5.5 出矿  52
    4.5.6 充填  52-54
    4.5.7 分层回采作业循环图表  54
  4.6 采矿方法评价  54-55
  4.7 主要技术经济指标  55-56
  4.8 本章小结  56-58
第五章凿岩爆破参数优化试验研究  58-75
  5.1 当前凿岩爆破参数评价  58-61
    5.1.1 实际凿岩爆破参数  58-59
    5.1.2 存在的主要问题  59-60
    5.1.3 炸药与炮孔的优化匹配  60-61
  5.2 爆破漏斗试验  61-64
    5.2.1 爆破漏斗试验原理简介  61-63
    5.2.2 现场爆破漏斗试验  63-64
    5.2.3 根据爆破漏斗试验确定的凿岩爆破参数  64
  5.3 爆破参数工业试验  64-74
    5.3.1 爆破参数优化控制指标  64-65
    5.3.2 正交试验方案设计  65-67
    5.3.3 试验结果及分析  67-74
  5.4 本章小结  74-75
第六章无轨设备优化配套应用研究  75-87
  6.1 凿岩台车最佳工作状态优化  76-81
    6.1.1 应用状况评价  76-77
    6.1.2 建议改进措施  77
    6.1.3 凿岩台车最佳工况的调校  77-81
  6.2 铲运机应用状况评价  81-85
    6.2.1 应用情况评价  81-82
    6.2.2 铲运机出矿能力计算  82-85
  6.3 凿岩台车与铲运机的最佳匹配  85-86
    6.3.1 数量匹配  85
    6.3.2 工作匹配  85-86
  6.4 本章小结  86-87
第七章现场工业实验  87-93
  7.1 试验采场开采技术条件概况  87
  7.2 采准切割  87-90
  7.3 回采工作  90-91
  7.4 主要技术经济指标  91
  7.5 经济效益分析  91-93
第八章全文总结  93-95
参考文献  95-99
致谢  99-100
攻读学位期间主要的研究成果  100

缓倾斜中厚矿体机械化上向水平分层充填采矿法关键技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文