龍橋鐵礦變形監(jiān)測分析及FLAC3D模擬研究.pdf

1、21世紀,世界各地經(jīng)濟高速發(fā)展,礦產(chǎn)資源需求量不斷增加,尤其是金屬礦產(chǎn)資源的需求量越來越大。近年來,隨著開采機械性能及開采技術的不斷提高,露天及地下淺部礦產(chǎn)資源儲量隨著開采年限的增加越來越少,從而促使人類對地下更深處的礦產(chǎn)資源進行探尋與開采。
　　地下深部開采涉及地質(zhì)情況復雜、開采斷面多等困難,難以用常規(guī)監(jiān)測方法對整個礦區(qū)進行安全性監(jiān)測。本文以龍橋鐵礦為研究區(qū)域,以現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),運用強大的數(shù)值模擬軟件FLAC3D建立礦區(qū)圍巖

2、及礦體模型,利用建立好的礦區(qū)模型對礦體開挖產(chǎn)生的位移值進行正算,再運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡對正算位移值與對應的圍巖參數(shù)進行網(wǎng)絡訓練,最后將實測位移值代入訓練好的網(wǎng)絡中求出圍巖“綜合參數(shù)”;再將求出的“綜合參數(shù)”返代入原FLAC3D模型中進行模擬開挖,課題研究表明,通過模擬可以形象直觀的看出圍巖的變形趨勢,更好的對圍巖的穩(wěn)定性進行分析,從而達到對礦山穩(wěn)定性監(jiān)測的目的,保障了礦區(qū)人員及財產(chǎn)安全。
　　本文主要研究的內(nèi)容和研究成果有:
　

3、　(1)充分收集礦區(qū)相關資料,并對礦區(qū)進行詳細勘查,根據(jù)收集和勘查資料,合理制定了監(jiān)測方案。通過對現(xiàn)場監(jiān)測點進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理,分析了圍巖的變形規(guī)律及監(jiān)測點位移量與開挖距離之間的關系、影響因素,通過分析確定了待反演參數(shù)。
　　(2)介紹了FLAC3D軟件的基本原理、優(yōu)缺點及基本特征。建立了龍橋鐵礦數(shù)值模型,通過利用礦區(qū)局部試驗的巖體力學參數(shù),對龍橋鐵礦-295、-279中段進行了模擬開挖,根據(jù)監(jiān)測點的位移變化圖分析了監(jiān)測點與開

4、挖距離之間的變形規(guī)律,驗證了FLAC3D數(shù)值模型可作為巷道位移反演的正算軟件。
　　(3)本文提出了“控制法”反演的主體思想,說明了“控制法”反演的優(yōu)勢,通過實例驗證其可行性和準確性;運用CASS軟件中的土方平衡法來將地表簡化為一個平面作為模型頂面;運用“正交法”來確定不同的彈性模量E和粘聚力C,將不同的彈性模量E和粘聚力C代入已建好的FLAC3D模型中計算出對應點的位移值;運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡對多組位移值進行網(wǎng)絡分析。
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