学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

露天转地下开采矿山高边坡稳定性预测研究

作　者: 周瑞龙
导　师: 康志强；浑宝炬
学　校: 河北理工大学
专　业: 采矿工程
关键词: 露天转地下开采高边坡 ANSYS 数值模拟稳定性
分类号: TD854.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 218次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在矿山系统中,一般把边坡高度大于100m的边坡定义为高边坡。许多露天开采矿山都面临一个共同的问题,即随着露天开采的延伸,剥采比及剥离费用不断增加,露天开采成本不断增加,开始相继转入地下开采。地下开采形成采空区破坏了边坡岩体结构,影响了边坡的整体稳定性。因此,必须对露天转地下开采矿山高边坡的稳定性问题足够重视。以石人沟铁矿露天转地下开采矿山高边坡为例,通过室内岩石力学试验,确定了石人沟铁矿岩石力学参数,根据强度折减系数法确定边坡岩体力学参数。利用ANSYS有限元大型数值模拟分析软件,通过建立石人沟铁矿露天转地下开采矿山高边坡三维数值模型,进行数值模拟计算,分析露天转地下开采后矿山高边坡的稳定性。通过分析计算得到地下开采对石人沟铁矿露天边坡整体稳定性影响不大,矿山高边坡是稳定的。在露天转地下开采前,崩落边坡形成覆盖层放缓边坡角,使得边坡的坡顶坡脚附近位移量和拉应力有较大的减少,矿山高边坡稳定性提高。随着地下开采深度不断加大,采空区的体积不断的增加,在矿山边坡坡顶、坡脚及露天坑底覆盖层岩体位移量和拉应力逐渐增大,在地下开采的各中段运输巷道附近压应力逐渐增大,位移量也逐渐增大。为实现石人沟铁矿露天转地下开采矿山高边坡的安全管理,必须加强矿山高边坡的观测与监控,重点监测边坡坡顶、坡脚以及露天坑底覆盖层位移变化。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
引言  10-11
第一章文献综述  11-20
  1.1 边坡工程概述  11-14
    1.1.1 露天矿边坡工程的特点  11
    1.1.2 露天转地下开采边坡工程的特点  11-12
    1.1.3 边坡变形破坏基本原理  12
    1.1.4 影响边坡稳定的主要因素  12-13
    1.1.5 边坡岩体变形破坏类型  13-14
  1.2 边坡稳定性研究的发展历史及现状  14-15
    1.2.1 边坡稳定性研究的发展史  14-15
    1.2.2 国内外露天转地下开采发展现状  15
  1.3 边坡稳定性分析的主要方法  15-18
    1.3.1 极限平衡法  16-17
    1.3.2 有限元法  17-18
  1.4 研究内容  18-20
第二章石人沟铁矿地质概况与岩体力学参数的确定  20-27
  2.1 矿山基本现状  20-21
  2.2 矿山地质概况  21-22
    2.2.1 工程地质条件  21-22
    2.2.2 水文地质条件  22
  2.3 矿山岩体力学参数的确定  22-25
    2.3.1 岩石物理力学参数确定  23-24
    2.3.2 岩体物理力学参数确定  24-25
  2.4 采场工程简介  25-27
第三章数值分析模型的建立  27-37
  3.1 有限元软件的分析与选取  27
  3.2 露天转地下开采边坡数学模型建立  27-33
    3.2.1 三维有限元模型的建立  27-31
    3.2.2 网格划分  31
    3.2.3 边界条件和载荷的确定  31-33
    3.2.4 非线性求解  33
  3.3 非线性有限元的分析  33-37
    3.3.1 材料非线性问题有限元求解步骤  33-35
    3.3.2 ANSYS 对非线性问题的处理  35-37
第四章数值模拟结果分析  37-69
  4.1 露天转地下开采边坡位移场分析  37-53
    4.1.1 崩落边坡形成覆盖层前边坡位移分析  37-39
    4.1.2 崩落边坡形成覆盖层后边坡位移分析  39-41
    4.1.3 第一段矿体开采后边坡位移分析  41-43
    4.1.4 第二段矿体开采后边坡位移分析  43-45
    4.1.5 第三段矿体开采后边坡位移分析  45-47
    4.1.6 第四段矿体开采时边坡位移分析  47-49
    4.1.7 第五段矿体开采时边坡位移分析  49-51
    4.1.8 边坡位移变化情况总结  51-53
  4.2 露天转地下开采边坡应力场分析  53-69
    4.2.1 崩落边坡形成覆盖层前边坡应力场分析  53-55
    4.2.2 崩落边坡形成覆盖层后边坡应力场分析  55-57
    4.2.3 第一段矿体开采后边坡应力场分析  57-59
    4.2.4 第二段矿体开采后边坡应力场分析  59-61
    4.2.5 第三段矿体开采后边坡应力场分析  61-63
    4.2.6 第四段矿体开采后边坡应力场分析  63-65
    4.2.7 第五段矿体开采后边坡应力场分析  65-67
    4.2.8 边坡应力变化情况总结  67-69
结论  69-70
参考文献  70-73
致谢  73-74
导师简介  74-75
作者简介  75-76
学位论文数据集  76

露天转地下开采矿山高边坡稳定性预测研究

内容摘要

全文目录

相似论文