三山島金礦海下開(kāi)采合理開(kāi)采上限的確定.pdf

1、近幾十年來(lái)，我國(guó)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)消耗了大量的礦產(chǎn)資源，加之其開(kāi)采利用較為粗放，目前陸地礦產(chǎn)資源極其匱乏，而海下礦產(chǎn)資源非常豐富?？梢?jiàn)，海下開(kāi)采勢(shì)必成為礦業(yè)今后發(fā)展的重要方向。海下開(kāi)采中一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容是確定礦山開(kāi)采上限，開(kāi)采上限的合理與否關(guān)系著礦山安全、企業(yè)效益和資源利用率。本文以在渤海下開(kāi)采的三山島金礦為工程背景，運(yùn)用多種方法研究海下開(kāi)采合理的開(kāi)采上限，主要開(kāi)展的研究工作如下:
　　(1)對(duì)國(guó)內(nèi)外海下及水體下開(kāi)采確定開(kāi)采上限相關(guān)

2、研究進(jìn)行了綜述，為合理確定三山島金礦海下開(kāi)采上限提供了參考依據(jù)。
　　(2)通過(guò)室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)地應(yīng)力測(cè)試等研究，獲得了礦區(qū)礦巖力學(xué)參數(shù)和地應(yīng)力分布規(guī)律，為后續(xù)的力學(xué)分析和數(shù)值模擬研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　(3)給出了海下開(kāi)采確定開(kāi)采上限的基本理論，提出了計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶高度的修正經(jīng)驗(yàn)公式并基于50組樣本實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建了導(dǎo)水裂隙帶高度的未確知聚類(lèi)預(yù)測(cè)模型，由此計(jì)算礦區(qū)的導(dǎo)水裂隙帶高度分別為44.7m和31.6m。
　

3、　(4)運(yùn)用5種傳統(tǒng)理論方法對(duì)防水礦巖柱尺寸進(jìn)行計(jì)算，在此基礎(chǔ)上又分別采用材料力學(xué)和彈性力學(xué)從強(qiáng)度和剛度等方面對(duì)3種力學(xué)模型下的防水礦巖柱尺寸進(jìn)行深入解析，得出了不同安全系數(shù)下需留設(shè)的防水礦巖柱尺寸。
　　(5)采用Midas/GTS-Flac3D耦合模擬技術(shù)對(duì)礦山不同中段開(kāi)采采場(chǎng)導(dǎo)水裂隙帶高度和海底粘土層的位移變化進(jìn)行模擬，得出礦區(qū)合理的海下開(kāi)采上限為-75m。為驗(yàn)證數(shù)值模擬方法的可靠性，運(yùn)用瞬變電磁法對(duì)-200m中段已采盤(pán)區(qū)采