【摘要】：在金屬礦山的露天開采進(jìn)入到地下開采階段,隨著端幫及地下采礦進(jìn)度的推進(jìn),礦坑邊坡可能會(huì)產(chǎn)生崩塌垮落,對(duì)周邊建筑物及基礎(chǔ)設(shè)施造成影響。論文以眼前山鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開采為例,通過實(shí)地監(jiān)測(cè)勘探礦區(qū)邊坡隨開采進(jìn)度的推進(jìn)而產(chǎn)生的變形破壞現(xiàn)狀,利用工程地質(zhì)分析原理對(duì)不同階段的邊坡巖層移動(dòng)和地表變形破壞現(xiàn)狀進(jìn)行分析;在采用離散元的基礎(chǔ)上,利用等效節(jié)理巖體力學(xué)參數(shù)確定方法,解決使用連續(xù)介質(zhì)模型難以模擬圍巖的冒落、破碎等破壞現(xiàn)象以及巖體的非連續(xù)與大位移運(yùn)動(dòng)的問題,獲得了露天轉(zhuǎn)地下采礦誘發(fā)礦坑邊坡巖層與地表移動(dòng)的規(guī)律。論文同時(shí)討論了露天轉(zhuǎn)地下采礦引發(fā)的邊坡破壞模式,論證了邊坡的破壞機(jī)理。本文主要工作和成果如下:(1)通過定期觀測(cè)采礦范圍內(nèi)邊坡變形破壞現(xiàn)狀,對(duì)不同開采階段對(duì)應(yīng)的邊坡破壞現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),并分析邊坡破壞機(jī)理;(2)研究巖體結(jié)構(gòu)等效方法,建立研究區(qū)三維等效節(jié)理巖體模型;(3)采用正交試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法確定等效節(jié)理巖體的節(jié)理力學(xué)參數(shù),并通過對(duì)比實(shí)際采礦活動(dòng)引起邊坡破壞的現(xiàn)狀對(duì)所采用的節(jié)理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證;(4)根據(jù)實(shí)際工況實(shí)現(xiàn)對(duì)崩落開采與放礦全過程引起的礦坑邊坡巖體大位移運(yùn)動(dòng)的模擬分析,獲得在露天轉(zhuǎn)地下采礦過程中,礦坑邊坡巖層與地表移動(dòng)及破壞規(guī)律,討論和論證礦坑邊坡巖體變形破壞機(jī)理。實(shí)現(xiàn)露天轉(zhuǎn)地下采礦誘發(fā)礦坑邊坡巖層與地表移動(dòng)規(guī)律的三維數(shù)值模擬以及邊坡破壞機(jī)理的論證。
[Abstract]:In the open pit mining of metal mines to the underground mining stage, with the advance of the end and underground mining progress, the mine slope may collapse and collapse, which will have an impact on the surrounding buildings and infrastructure. Taking the open pit to underground mining of Qianshan Iron Mine as an example, this paper monitors the present situation of deformation and failure of slope in exploration mining area with the advance of mining progress. The present situation of slope rock movement and surface deformation and failure in different stages is analyzed by using the principle of engineering geological analysis. On the basis of discrete element method, the method of determining the mechanical parameters of equivalent joint rock mass is used to solve the problem that it is difficult to simulate the failure phenomena such as falling and breaking of surrounding rock and the movement of discontinuity and large displacement of rock mass by using continuous medium model. The law of rock strata and surface movement induced by open pit to underground mining is obtained. At the same time, the failure mode of slope caused by open pit to underground mining is discussed, and the failure mechanism of slope is demonstrated. The main work and achievements of this paper are as follows: (1) by regularly observing the present situation of slope deformation and failure in mining range, the corresponding slope failure status in different mining stages is summarized, and the slope failure mechanism is analyzed; (2) the equivalent method of rock mass structure is studied, and the three-dimensional equivalent joint rock mass model in the study area is established. (3) the joint mechanical parameters of equivalent joint rock mass are determined by orthogonal test and numerical simulation, and the joint mechanical parameters are verified by comparing the present situation of slope failure caused by actual mining activities. (4) according to the actual working conditions, the large displacement movement of the rock mass of the pit slope caused by the whole process of caving mining and ore drawing is simulated and analyzed, and the movement and failure laws of the rock strata and the surface of the mine slope in the process of open pit to underground mining are obtained. The deformation and failure mechanism of rock mass in pit slope is discussed and demonstrated. The 3D numerical simulation of rock strata and surface movement induced by open pit to underground mining and the demonstration of slope failure mechanism are realized.
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD325

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本文編號(hào)：2484985