【摘要】：露天轉(zhuǎn)地下生產(chǎn)礦山中,充分利用現(xiàn)有的露天采坑堆存尾礦不僅可以減少尾礦庫的擴(kuò)容占地,節(jié)省尾礦庫的建設(shè)投資和維護(hù)費(fèi)用,降低由于尾礦帶來的環(huán)境污染,同時又回填了露天采空區(qū),解決了廢棄露天礦坑的處理問題,為土地復(fù)墾和植被恢復(fù)創(chuàng)造了條件,同時露天復(fù)墾后會大幅減少地表水通過露天采坑滲流至井下,減小井下排水費(fèi)用和防洪壓力。對目前礦山實現(xiàn)綠色開采和數(shù)字化礦山建設(shè)具有重要的現(xiàn)實意義,同時對礦山生態(tài)環(huán)保具有重要的環(huán)保意義。通過本次研究,主要得出以下結(jié)論:(1)通過收集和研究以往的地質(zhì)資料與設(shè)計文件以及相關(guān)研究文獻(xiàn)資料,現(xiàn)場勘探和測試,在充分認(rèn)識了解采空區(qū)位置、大小及形態(tài)后,對礦山一期地采形成的采空區(qū)和二期露采回采邊坡的整體穩(wěn)定性進(jìn)行有限差分?jǐn)?shù)值模擬分析,通過數(shù)值模擬結(jié)果分析得出礦體回采后采空區(qū)的位移場和應(yīng)力場的分布情況,根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果提出了尾砂充填露天采坑的技術(shù)方案。(2)通過對尾砂特征進(jìn)行分析,結(jié)合以往工程資料和相關(guān)研究文獻(xiàn),選擇出合適的尾砂膠結(jié)充填配比,并據(jù)其研究提出采空區(qū)及露天采坑充填施工方案。(3)提出采空區(qū)處理對策措施及建議,并提出充填技術(shù)保障措施,通過充填后的露天采坑對第三期井下開采是沒有影響,三期開采過程中礦山整體仍處于穩(wěn)定狀態(tài)。本論文緊密結(jié)合礦山生產(chǎn)實際,通過本項目研究,實現(xiàn)露天采場安全、高效地排放尾砂,既達(dá)到治理露天采場環(huán)境和安全隱患的目的,又解決了礦山泥質(zhì)細(xì)砂排放問題,大幅減少地表水通過露天采坑滲流至井下而減少排水費(fèi)用、降低防洪壓力。最終解決露天采坑荒廢的問題,實現(xiàn)復(fù)墾。露天采坑的充填對地下開采沒有影響,礦山地下采空區(qū)處于穩(wěn)定狀態(tài),能實現(xiàn)礦山安全高效的開采。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD88;TD926.4
【圖文】：

地表巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石破碎，地表水體可直接或通過裂隙進(jìn)入礦坑，并具有較高的水頭壓力。礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬復(fù)雜類型。2.3 露天邊坡與采空區(qū)整體穩(wěn)定性數(shù)值模擬2.3.1 巖石力學(xué)試驗（1）物理性質(zhì)試驗本次巖石物理性質(zhì)主要進(jìn)行巖石密度測試。測試方法采用傳統(tǒng)的量積法，選用圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試樣，每組制樣 3 個取平均值，試樣為風(fēng)干狀態(tài)。密度按式（2-1）計算，AHmdd×ρ =………………………………（ 2-1 ）式中，dρ 巖石干密度（g/cm3）；md為巖樣干質(zhì)量（g）；A 為巖樣截面平均面積（cm2）；H 平均高度（cm）。測試結(jié)果見表 2.1。

地表巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石破碎，地表水體可直接或通過裂隙進(jìn)入礦坑，并具有較高的水頭壓力。礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬復(fù)雜類型。2.3 露天邊坡與采空區(qū)整體穩(wěn)定性數(shù)值模擬2.3.1 巖石力學(xué)試驗（1）物理性質(zhì)試驗本次巖石物理性質(zhì)主要進(jìn)行巖石密度測試。測試方法采用傳統(tǒng)的量積法，選用圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試樣，每組制樣 3 個取平均值，試樣為風(fēng)干狀態(tài)。密度按式（2-1）計算，AHmdd×ρ =………………………………（ 2-1 ）式中，dρ 巖石干密度（g/cm3）；md為巖樣干質(zhì)量（g）；A 為巖樣截面平均面積（cm2）；H 平均高度（cm）。測試結(jié)果見表 2.1。

下盤圍巖2.912.892.93（2）抗壓、抗拉強(qiáng)度試驗當(dāng)無側(cè)限試樣在縱向壓力作用下出現(xiàn)壓縮破壞時，單位面積承受的載荷為試樣的抗壓強(qiáng)度。試樣尺寸為 50×100mm 風(fēng)干狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)試件，每組試驗制樣 3個。巖石單軸抗壓強(qiáng)度按式（2-2）計算，=×10APR ……………………………（ 2-2 ）式中，R 單軸抗壓強(qiáng)度（MPa）；P 最大破壞載荷（kN）；A 載向試樣截面積（cm2）。試驗采用的是劈裂法，把巖樣加工成圓柱體，每組 3 個試樣，尺寸為 50×50mm。巖石的抗拉強(qiáng)度按式（2-3）計算，dhPt×××=πσ2…………………………（ 2-3）式中，σt巖石的抗拉強(qiáng)度（Mpa）；P 破壞時的最大荷載（kN）；d 巖樣試件寬度（cm）；h 巖樣試件的高度（cm）。強(qiáng)度試驗結(jié)果見表 2.2。

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本文編號：2773029