地下金属矿山上行开采技术与围岩移动变形规律研究

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1、原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。储躲孵吼逊年羔月盈日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、

2、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储虢率雾聊签扭期：进年且坠日中南大学硕士学位论文摘要地下金属矿山上行开采技术与围岩移动变形规律研究摘要：目前，我国大多数地下金属矿山采用下行开采顺序，由于下行开采过程中，上部岩体首先发生破坏，且其破坏范围会随着生产阶段的下移而变得越来越大，容易产生应力集中而使采场顶板地压增大，使对采场稳定性的控制变得极为困难；矿山必须征用大面积土地修建废石场和尾矿库，造成大量农田被占用，环境被破坏；且需留大量顶底

3、柱，资源回收率低。鉴于此，提出上行阶段开采顺序，本文以某地下铜矿急倾斜厚大矿体为研究背景，主要展开了以下几方面的试验与研究工作：(1)通过对国内外地下金属矿山及煤矿的上行开采研究，确定主要从上行开采采矿方案、上行开采系统及上行开采安全性三个方面对上行阶段开采顺序进行研究。(2)对矿山现场进行地质调查、室内试验，并针对矿体的开采技术条件，提出了适合该类矿体的4种上行开采采矿方案，详细介绍各采矿方案的方案特点、采准切割和回采工艺。(3)根据采用的主要采矿方案及矿体条件，提出了3种开拓方案，并通过基建总投资和年经营费优选出最优开拓方案。在

4、此基础上，从经济技术指标方面，得到上行开采与下行开采开拓系统总投资是相同的，上行开采在基建投资较下行开采主要多在风井的基建上。(4)在开拓系统确定的基础之上，对上行开采的通风系统进行设计，并比较了矿山回采后期上行开采与下行开采的通风阻力，可知上行开采通风阻力更小，通风效果好；计算了上行开采矿井涌水量，进行了排水系统设计，且对上行开采和下行开采排水效果进行比较。(5)基于Fayol的成拱理论，结合材料力学，对下行开采及上行开采顶板变形破坏力学机理进行研究。运用FLAC3D软件，对上行开采和下行开采阶段内回采进行数值模拟，对矿房顶板、矿

5、柱及充填体的应力分布、位移分布进行分析，得到其随各开挖步骤变化的规律；对上行开采和下行开采阶段开采顺序进行模拟，对比分析开挖后顶板与围岩的应力分布、位移分布，得到两种开采顺序应力、位移与回采步骤之间的关系。关键词：上行开采，急倾斜矿体，采矿方法，开拓系统，数值模拟分类号：TD863III中南大学硕士学位论文摘要IV中南大学硕士学位论文AbstractStudyofundergroundmetalmineupwardminingtechnologyandmobiledeformationlawofsurroundingrockAbst

6、ract：Atpresent．mostundergroundmetalminesinchinaaredescendingmining．Intheprocessofdescendingmining，Theupperrockmassfailurehappenedfirstly,anditsscopeofdamagebecomebigerwithproductionphasegettingdown，itiseasytoproducestressconcentrationandmakethestoperoofpressureincrease

7、s，SOthatthecontrolofstopestabilitybecomesverydifficult．Largeareaoflandwasexpropriatedbyminestobuildbarrenfieldandtailings，causedalotoffarmlandoccupiedandtheenvironmentwasdestroyed．Descendingminingneedtoleavea10toftopandbottomcolumn，therecoveryrateofresourcesiSlOW．Invie

8、wofthis，putforwardascendingminingsequence．Intheresearchbackgroundofsteeplargeandthickorebodyofundergroundcopper,thefo