露天转地下开采围岩稳定与安全防灾
作者：南世卿 著]
出版时间：013年
内容简介
南世卿等编著的《露天转地下开采围岩稳定与安全防灾》针对石人沟铁矿露天转地下过渡开采过程面临的现场实际安全问题，采用物理实验测试、工程类比分析、极限平衡解析、数值模拟、CMs探测与实体建模、微震探测与预测预报等方法，建立了境界顶柱合理留设、防突涌突冒措施及断层破碎带下的采矿方案、采空区处理与矿柱回收方案和基于微震监测技术的灾害防治与预测预报系统。《露天转地下开采围岩稳定与安全防灾》研究、分析、总结出的成套露天转地下开采围岩稳定与安全防灾技术，为我国地下开采矿山提供了科学思路，形成的稳定性分析及研究理论有利于补充岩体力学理论，对于该技术研究领域具有借鉴意义。《露天转地下开采围岩稳定与安全防灾》可供采矿工程、地质工程、地下工程的技术和管理人员以及从事矿山安全生产工作的人员参考，也可作为相关专业的科研和教学参考用书。
目录
1 露天转地下开采研究评述
1.1 研究背景
1.2 研究目的、意义和研究过程概述
1.2.1 研究目的、意义
1.2.2 研究过程概述
1.3 同类技术研究现状及对比
1.4 研究方案、技术路线和研究目标
1.4.1 研究方案
1.4.2 技术路线
1.4.3 研究目标
2 岩体结构特征、渗透特性及力学性质测试
2.1 石人沟铁矿岩体结构特征描述
2.2 石人沟铁矿岩体渗透特性
2.3 矿岩物理力学性质试验
2.4 岩体力学参数确定
2.5 岩体长期强度的确定
2.6 小结
3境界矿柱可能的破坏模式和稳定性解析评价
3.1 石人沟铁矿采空区围岩压力分布特点和可能的破坏模式
3.2 顶柱稳定性的工程类比法
3.3 摩尔一库仑极限平衡解析
4 二维稳定性及破坏机制模拟分析
4.1 FLAc2D变形破坏分析
4.1.1 计算模型及方案
4.1.2 各个剖面计算结果
4.1.3 境界顶柱少留6m的情况
4.1.4 小结
4.2 RFPA2D破坏机制分析
4.2.1 计算模型及方案
4.2.2 各个剖面计算结果
4.3 考虑水弱化作用和长期强度时稳定性分析
5不同采矿方案情况下三维稳定性分析
5.1 MSC.Patran和MSC.Nastran简介
5.1.1 MSC.Patran简介
5.1.2 MSC.Nastran简介
5.2 不同采矿方案情况下的计算模型及方案
5.3 不同采矿方案情况下的计算结果及分析
5.3.1 采矿方案一
5.3.2 采矿方案二
5.3.3 采矿方案三
5.3.4 采矿方案四
5.3.5 采矿方案五
5.3.6 采矿方案六
5.3.7 采矿方案七
5.3.8 采矿方案八
5.3.9采矿方案九
5.4 小结和建议
6 围岩稳定性分区研究与变厚度方案设计
6.1 稳定性分区研究
6.2 稳定性分区后的监测检验和变厚度采矿设计
6.3 小结
7 断层破碎带影响下矿体安全采矿技术研究
7.1 F18、F19断层区域地质条件概述
7.2 南区一60m中段F18～F19破碎及断层区域目前开采现状
7.3 存在的问题
7.4 二维稳定性及破坏机制模拟分析
7.4.1 计算模型及方案
7.4.2 计算结果
7.4.3 考虑水弱化作用和长期强度时稳定性分析
7.5 三维背景应力场计算分析
7.5.1 计算模型及方案
7.5.2 计算结果及分析
7.6 矿石储量及可采出矿石量
7.7 建议采矿方案及支护方案
7.8 小结
8 采空区探测及稳定性分析
8.1 60m水平中段采空区调查及CMS探测
8.1.1 全区矿房现状详述
8.1.2 采空区井下CMS探测
8.1.3 已探测采空区三维模型的构建
8.1.4 石人沟铁矿外围非法采空区的勘探
8.1.5 CMS探测技术与地球物理探测的比较
8.2 采空区稳定性分析
8.2.1 岩体物理力学强度取值
8.2.2 石人沟铁矿矿块构成要素
8.2.3 采场结构参数理论计算
8.2.4 采空区顶板稳定性计算分析
8.2.5 矿柱的稳定性理论计算分析
8.3 小结
9 围岩稳定性的实时监测分析及预警
9.1 微震监测系统的选择
9.2 微震监测系统设计与安装
9.2.1 准备工作
9.2.2 传感器安装
9.2.3 线缆安装
9.3 微震活动实时监测与数据处理
9.3.1 系统软件
9.3.2 微震信号处理
9.3.3 波形初步分析
9.3.4 信号滤波处理
9.3.5 波形数据库建立
9.4 数据分析与微震活动规律研究
9.5 微震监测系统的防盗采功能
9.6 小结
1O 基于虚拟现实技术的矿山岩体动力灾害预测、预警
10.1 虚拟现实系统概念
10.2 虚拟现实环境的产生原理
10.3 虚拟现实系统在矿山中的应用
10.3.1 采矿设计
10.3.2 风险评估
10.3.3 事故原因调查
10.3.4 技术培训、安全教育
10.3.5 采矿过程虚拟研究
10.4 基于虚拟现实技术的围岩稳定与矿山动力灾害预测、预警系统初步研发
10.4.1 虚拟矿山系统总体设计
10.4.2 石人沟铁矿虚拟现实模型的建立
10.4.3 应力场云图和微震数据显示
10.4.4 控件制作
10.4.5 小结
11 结论与展望
11.1 研究结论、创新点与关键技术
11.2 应用效果分析
11.2.1 经济效益
11.2.2 社会效益显著
11.3 建议与技术展望
11.3.1 建议
11.3.2 技术展望
参考文献
