多層含釩頁巖開采上覆巖層移動相似試驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、多層含釩頁巖礦床開采上覆巖層移動初期表現(xiàn)形式主要為巖體裂隙的發(fā)育，裂隙發(fā)育高度和形態(tài)決定了礦體開采擾動范圍和覆巖破壞程度。以上橫山釩礦為研究對象，采用UDEC數(shù)值模擬和相似模型試驗等手段對多層含釩頁巖礦床開采中覆巖裂隙發(fā)育高度、形態(tài)和動態(tài)演化規(guī)律進行了研究。基于離散元理論和正交試驗分析方法，針對礦體傾角、開采厚度、分段高度、開采深度等4因素分別研究了單因素和多因素變化下的導(dǎo)水裂隙帶高度，利用單因素導(dǎo)水裂隙帶高度擬合函數(shù)，以極差為權(quán)重構(gòu)建

2、了多因素作用下的覆巖導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度預(yù)測函數(shù)。依據(jù)分形理論以裂隙分布的分形盒維數(shù)為參數(shù)，研究了覆巖裂隙形態(tài)發(fā)育規(guī)律，礦體傾角、開采厚度、開采深度主要影響裂隙分布范圍，分段高度主要影響覆巖的破壞程度。同時分析研究了開挖完成后覆巖受力平衡過程中覆巖裂隙高度和分形盒維數(shù)隨時間變化規(guī)律，裂隙發(fā)育高度隨時間增長呈現(xiàn)三個“增長-平衡”過程;分形盒維數(shù)隨時間增長呈現(xiàn)兩個“增長-平衡”過程。以斷裂力學(xué)理論和相似原理為基礎(chǔ)，建立了大型多層含釩頁巖礦床相