金属矿山采动岩石力学问题数值模拟分析PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 数值计算方法研究与应用现状 1

1.1.1 数值计算方法研究现状 1

1.1.2 数值计算方法应用现状 3

1.2 采矿工程岩石力学问题特点及数值模拟方法 6

1.2.1 采矿工程岩石力学问题特点 6

1.2.2 采矿工程岩石力学问题数值模拟方法 7

1.3 采矿工程岩石力学问题数值模拟步骤 9

1.3.1 确定模型分析目的 10

1.3.2 创建模拟模型图 10

1.3.3 建立和运行简单的理想化模型 11

1.3.4 收集具体问题的数据 11

1.3.5 建立一系列详细的模型 11

1.3.6 完成模型计算 12

1.3.7 提出结果揭示规律 12

2 露天矿山边坡工程稳定性研究 13

2.1 边坡稳定性分析方法 13

2.1.1 工程地质类比法 13

2.1.2 极限平衡法 14

2.1.3 极限分析法 15

2.1.4 数值模拟法 15

2.1.5 模型试验法 16

2.1.6 可靠度法 16

2.1.7 人工智能法 16

2.1.8 反分析法 17

2.2 工程概况 18

2.3 边坡岩体力学参数研究 19

2.3.1 正交试验设计 19

2.3.2 有限元数值分析 21

2.3.3 RBF神经网络反分析 22

2.4 露天开采终了边坡稳定性计算 24

2.4.1 模型建立 24

2.4.2 位移场计算结果及分析 25

2.4.3 应力场计算结果及分析 26

2.5 露天开采终了边坡加固方案 27

2.5.1 加固方案 27

2.5.2 加固方案稳定性分析 29

2.5.3 加固方案确定 38

3 地下矿山采区溜井工程稳定性研究 39

3.1 多分层联络巷连接下采区溜井开挖变形规律与控制 39

3.1.1 多分层联络巷连接下采区溜井开挖后变形规律 39

3.1.2 溜井支护三维力学响应分析 51

3.1.3 小结 62

3.2 冲击载荷作用下采区溜井破坏区域与加固措施 62

3.2.1 溜井卸矿过程冲击破坏区域运动学分析 62

3.2.2 某铁矿采区溜井受矿石冲击实例计算 67

3.2.3 采区溜井冲击破坏加固措施研究 70

3.2.4 加固方案稳定性分析 71

3.3 典型垮冒溜井加固方案 77

3.3.1 溜井垮冒概况 77

3.3.2 溜井破坏形式与原因分析 78

3.3.3 支护方案设计 79

3.3.4 加固方案稳定性分析 80

4 地下矿山巷道开挖与支护工程稳定性研究 89

4.1 工程概况与变形特征调查 89

4.1.1 工程概况 89

4.1.2 巷道支护设计 90

4.1.3 巷道变形调查 95

4.2 巷道分级支护技术研究 99

4.2.1 支护形式与参数选择 99

4.2.2 巷道分级支护研究 106

4.3 巷道分级支护稳定性数值模拟 107

4.3.1 模拟计算方案 107

4.3.2 Ⅰ级围岩模拟计算结果分析 110

4.3.3 Ⅱ级围岩模拟计算结果分析 118

4.3.4 Ⅲ级围岩模拟计算结果分析 126

4.3.5 Ⅳ级围岩模拟计算结果分析 134

5 地下矿山滞留采空区工程稳定性研究 143

5.1 滞留采空区稳定性综合分析模型 143

5.1.1 滞留采空区稳定性综合分析模型 143

5.1.2 工程背景 145

5.1.3 稳定性影响分析 146

5.2 滞留采空区稳定性监测方案研究 149

5.2.1 矿山与采空区概述 149

5.2.2 地压监测 150

5.2.3 监测系统布置 150

5.3 滞留采空区治理顺序优化方法研究 160

5.3.1 工程背景 160

5.3.2 滞留采空区应力场分布与地表变形规律研究 160

5.3.3 滞留采空区充填顺序优化研究 167

5.4 滞留采空区充填治理效果分析方法研究 168

5.4.1 工程概况与治理方案 168

5.4.2 治理效果分析 168

6 地下矿山充填采场相关工程稳定性研究 175

6.1 复杂地层矿床开采方案优化研究 175

6.1.1 工程背景与开采方案 175

6.1.2 模型建立 176

6.1.3 模拟步骤 177

6.1.4 模拟结果分析 177

6.1.5 小结 182

6.2 上向分层充填采场充填料配比优化研究 182

6.2.1 采场破坏敏感区域有限元分析 182

6.2.2 采场分层充填配比优化分析 184

6.2.3 小结 193

6.3 上向分层充填采场稳定性分析 193

6.3.1 采场参数与模型建立 193

6.3.2 水平关联采场稳定性分析 195

6.3.3 垂直关联采场稳定性分析 198

6.3.4 地表稳定性分析 201

6.3.5 小结 203

附录 205

附录1 正交试验方案数值模拟结果图 205

附录2 BP参数反演程序代码 210

参考文献 213