侧向卸载下全尾砂胶结充填体稳定性研究

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1、中图分类号：TD853论文编号：2017301079UDC：密级：公开硕士学位论文侧向卸载下全尾砂胶结充填体稳定性研究作者姓名：张松林学科名称：矿业工程研究方向：采矿工艺理论与技术学习单位：华北理工大学学制：2.5年提交日期：2017年12月1日申请学位类别：工学硕士导师姓名：卢宏建副教授单位：华北理工大学矿业工程学院论文评阅人：匿名单位：匿名单位：论文答辩日期：2018年1月18日答辩委员会主席：张云鹏教授关键词：全尾砂胶结充填体；侧向卸载；RFPA3D数值模拟；充填体稳定性唐山华北理工大学2018年3月ResearchontheStabilityof

2、FullTailingsCementedFillingBodyunderLateralUnloadingDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyZhangSonglin(MineralEngineering)Supervisor:Ph.DLuHongjianMarch,2018独创性说明本人郑重声明：所呈交的

3、论文是我个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的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：2018年3月5日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印

4、或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：2018年3月5日签字日期：2018年3月5日摘要绿色矿山，是矿山发展的必然选择。充填采矿法是一种绿色开采方法，而空场嗣后充填采矿法由于其具有的优势，在矿山的应用非常广泛。因此，对空场嗣后充填采矿法中胶结充填体稳定性的研究非常必要。根据空场嗣后充填采矿法在矿山的实际工程情况，采用室内力学试验、理论分析和RFPA3D数值模拟相结合的方法，分析研究全尾砂胶结充填体在侧向卸载下的稳定性。依据胶结充填体与矿柱围岩的相互作用，分

5、析两者相互作用类型和胶结充填体对矿柱围岩的作用机理。在此基础上，结合空场嗣后充填采矿法中一步采矿房和二步采矿柱的实际工程背景，建立胶结充填体三维力学模型，主要分析其在二步采矿柱发生侧向揭露下的应力状态。根据太沙基理论，对其受到应力进行理论分析，推导出胶结充填体在不同埋深下垂直应力表达式。通过采用某矿山尾砂制备不同灰砂比的全尾砂胶结充填体试块，使用压力试验机测得全尾砂胶结充填体的基本力学参数，根据RFPA3D软件中输入参数与室内试验得出参数的拟合公式，计算得出软件输入参数。参照实验室制得试块尺寸建立数值模型，对试块进行侧向卸载模拟研究。使用RFPA3D对不

6、同灰砂比的全尾砂胶结充填体试块进行数值模拟，通过对试块在不同侧向应力下进行卸载模拟，结合不同模拟参量云图，分析研究试块模型内部裂隙经过产生、扩展、贯通破坏的方式。根据数值模拟结果，分析全尾砂胶结充填体试块的破坏过程，以此归纳推理胶结充填体在侧向卸载下的稳定性，对矿山空场嗣后充填胶结充填体强度设计有一定科学参考价值。图30幅；表5个；参52篇。关键词：全尾砂胶结充填体；侧向卸载；RFPA3D数值模拟；充填体稳定性分类号：TD853-I-AbstractGreenminesistheinevitablechoiceforthedevelopmentofmin

7、es.Backfillminingisagreenmethodtoexploitorebody,andthesublevelopenstopingwithsubsequentfillingmethodisusedwidelyinminesforitsadvantages.Therefore,itisverynecessarytoresearchthestabilityoffillingbodyinthesublevelopenstopingwithsubsequentfillingmethod.Accordingtotherealityinmines,t

8、hepaperanalyzesandresearchesthestability