采動結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計及可靠度分析.pdf

1、對于進行地下開采的礦山,確定合理的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)是礦山安全高效生產(chǎn)的決定性因素,也是采礦設(shè)計工作中常碰到的問題。在確定具體的工程設(shè)計參數(shù)時,需要進行多方案的分析比較,分析不同參數(shù)時的影響規(guī)律,綜合采用多種途徑來確定合理的參數(shù)。本文以三山島金礦新立礦區(qū)礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計為工程背景,在對礦區(qū)工程地質(zhì)概況進行詳細分析的基礎(chǔ)上,綜合運用力學(xué)分析方法、數(shù)值模擬計算軟件和可靠度分析方法,對設(shè)計的一組采場結(jié)構(gòu)要素進行分析,綜合研究不同采場結(jié)構(gòu)參數(shù)下采場和

2、圍巖的應(yīng)力應(yīng)變分布狀態(tài),以確定合理的采場結(jié)構(gòu)參數(shù),主要完成了下述工作:
　　 (1)開展詳細的工程地質(zhì)調(diào)查,獲得了包括地應(yīng)力分布規(guī)律、節(jié)理裂隙以及工程地質(zhì)巖組及其參數(shù)等資料,并以此為基礎(chǔ)從力學(xué)分析的角度初步確定采場結(jié)構(gòu)參數(shù)的范圍。
　　 (2)考慮分步開挖的動態(tài)效應(yīng),利用ANSYS有限元分析軟件首先對一種開采順序下的礦房開采過程進行模擬,通過對回采過程中不同開采工況的應(yīng)力應(yīng)變變化的比較分析,確定最危險的回采工況,采場參數(shù)

3、優(yōu)化選取這一回采過程中的關(guān)鍵步驟進行研究,以使分析得到的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠滿足這一關(guān)鍵回采步的采場結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求。
　　 (3)建立三維地質(zhì)力學(xué)模型,模擬計算參數(shù)選取3組不同點柱截面尺寸和4組點柱間距交叉組合共12組不同采場結(jié)構(gòu)尺寸,分別計算不同結(jié)構(gòu)參數(shù)時的頂板和礦柱的應(yīng)力應(yīng)變分布狀況。通過對12組模擬計算結(jié)果的分析,綜合考慮開采技術(shù)條件和經(jīng)濟兩個方面,初步選取其中5組作為可能的合理的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　 (4)對數(shù)值模擬