【摘要】：在金屬礦山地下開采過程中,經(jīng)常發(fā)生一系列安全事故,其中頂板事故作為各種安全事故中發(fā)生頻率最高的事故,需要認真研究分析。程潮鐵礦西區(qū)隨著開采深度的增加,形成了上部為充填體和礦柱共同存在,下部為崩落采礦法采場的復雜地質條件,因此,研究該復雜條件下采場的頂板穩(wěn)定性對礦山的安全生產(chǎn)具有重要的意義。頂板圍巖的穩(wěn)定性影響著支護方案的選擇,支護參數(shù)的決策影響著礦山的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益,因此,有必要對支護進行優(yōu)化研究,平衡安全投入與經(jīng)濟收入,協(xié)調推進礦山的可持續(xù)發(fā)展。論文針對程潮鐵礦-500m水平以下采場頂板的穩(wěn)定性進行分析,以此選擇合理的支護方案,并對選定的支護方案進行優(yōu)化研究。主要的研究內(nèi)容有以下幾個方面:第一,分析金屬礦山頂板事故的致災因素,構建貝葉斯網(wǎng)絡模型,來預測頂板事故的發(fā)生以及危險源的排查,為礦山頂板管理提供參考;第二,在分析頂板事故的環(huán)境因素的條件下,構建模糊神經(jīng)網(wǎng)絡評價模型,對圍巖的穩(wěn)定性進行評價,為支護方案的選擇提供依據(jù);第三,通過正交實驗設計,模擬巷道錨噴支護,采用回歸分析得到巷道支護決策指標與支護參數(shù)的函數(shù)關系,利用多屬性效用理論選擇最優(yōu)支護參數(shù),達到支護參數(shù)優(yōu)化的目的;第四,利用前面的各種網(wǎng)絡模型、優(yōu)化算法、計算機軟件等信息技術,具體對程潮鐵礦特殊條件下的頂板穩(wěn)定性進行分析,以及支護參數(shù)的優(yōu)化,并應用于現(xiàn)場生產(chǎn)。研究結果表明,在程潮鐵礦特殊的工況下,處于同一水平上的采場進路巷道,在充填采場正下部區(qū)域的應力條件較好,遠離正下部區(qū)域的應力水平升高,局部區(qū)域可能出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象,使用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡評價各巷道頂板的圍巖穩(wěn)定性等級為Ⅲ(基本穩(wěn)定),選擇的支護方案為錨噴支護,選擇平均穩(wěn)定性系數(shù)最低的巷道處進行支護參數(shù)優(yōu)化計算,得到該處最優(yōu)的支護參數(shù)為,兩幫錨桿長度1.8m、拱頂錨桿長度2.4m、錨桿桿體直徑16mm、錨桿間距0.4m、錨桿排距0.4m、噴射混凝土厚度160mm,滿足安全經(jīng)濟的需求。上述研究成果對礦山生產(chǎn)具有一定的指導意義。
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD322.1;TD353

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