大间距无底柱分段崩落法开采稳定性分析

无底柱分段崩落法的产量在地下铁矿开采过程中占总产量的85%以上,小尺寸的采场结构参数在一定程度上限制了该采矿方法的开采效率,制约矿山经济发展。从放出体空间排列优化、爆堆体与放出体吻合度等角度,对比分析高分段结构和大间距结构两种大结构参数方案在无底柱分段崩落法开采中的适用性,认为大间距无底柱分段崩落法能够大幅降低采掘比,改善采场地压环境,控制矿石损失贫化,降低采矿成本,更有利于提高经济效益。并结合矿山开采实践,采用FLAC3D软件对大间距无底柱分段崩落法进路开采的围岩应力及位移变化进行模拟分析,结果显示安全稳定性满足生产要求,验证了大间距无底柱分段崩落法开采的可行性和经济性。     

基于Verhulst模型改进的"斋藤法"变形趋势预报研究

根据现场监测数据和“斋藤法”蠕变理论，提出了岩体边坡临近滑坡但未滑落部位边坡变形改进的“斋藤法”曲线和变形发展四阶段，推导了改进的“斋藤法”变形、速率、加速度曲线方程及滑坡预报时间模型，建立了基于位移信息的Verhulst灰色模型以确定滑坡预报时间模型中的参数。最后，以水厂铁矿北区采场上盘复杂岩体边坡滑坡监测数据为研究背景，验证了改进的“斋藤法”可靠性及精度。     

新奥法巷道开挖监控及最佳二次支护时间的研究

新奥法巷道工程的核心内容是通过围岩变形的监测与分析检验围岩是否稳定及支护是否合理。针对工程开挖阶段,地质资料完整,但监测数据不足的特点,采用数值模拟方法,研究了开挖工作面推进与支护施工过程中巷道围岩变形规律,以围岩变形曲线为研究对象,讨论了开挖施工对巷道围岩的影响范围及不同开挖方式下的开挖面空间效应问题,并确定了最佳二次支护时间。     

GPS在水厂铁矿边坡稳定性监测中的应用

结合水厂铁矿边坡稳定性监测项目,分析了GPS技术在水厂铁矿边坡稳定性监测中的应用,同时对应用中存在的缺陷进行理论分析。实践和理论表明:GPS监测得到的结论和事实相符,具有很高的可靠性;相对传统的监测手段,GPS监测具有精度高、效率高的优势;通过Galileo系统和GPS伪卫星定位技术的理论分析,矿区中GPS卫星信号得到加强,GPS在矿山的应用范围更广。     

水厂铁矿水文地质环境及边坡渗流场模拟研究

边坡地下水渗流场分析是边坡稳定性研究的基础,本文以水厂铁矿高陡边坡为研究对象,采用工程勘查,钻孔压水、注水试验等对矿区水文地质环境进行了调研,并采用有限单元法对I地质分区边坡剖面进行了渗流场模拟研究,预测了边坡开挖至最终境界时的水压分布状况,为边坡稳定性研究提供了可靠的渗透系数和渗流场分布情况。     

岩石质量模糊综合评价模型及应用

为了评价岩石的稳定性,基于岩石质量影响因素的不确定性,应用模糊数学方法,选取了能够间接反映岩石质量的6项主要指标,构建了影响岩石质量的指标体系。根据最大隶属度原则,采用模糊综合评价原理对6项指标进行评价和处理,得出了岩石质量的数学评价模型。在分别对不同部位的岩石样品的6项指标进行室内测试得到相关数据后,运用该模型对不同部位的岩石样品进行了评价,将结果与工程实际情况进行对比,结果表明,该模型的评价结果与矿区实际情况基本一致。证明了岩石质量模糊综合评价模型的科学性和可行性。     

不同循环上限荷载下泥质石英粉砂岩力学特性试验研究

通过开展循环加卸载转单调加载试验和疲劳破坏试验,揭示循环荷载下泥质石英粉砂岩的变形和力学响应特征。试验与研究结果表明,当循环上限荷载位于疲劳强度前后,试件的轴向和横向累计残余应变由单调递增凸曲线向凹曲线延伸,滞回环间距由“疏-密”向“疏-密-疏”发展,残余应变率和滞回环相对面积由L形向U形转化;弹性模量由初始快速上升、下降、缓慢稳定发展3个阶段向单调递减凹曲线转凸曲线衰减;而横向-轴向应变比则由单调递减凹曲线,转变为单调递增凸曲线,然后向凹曲线延伸;随上限荷载的增加,循环加卸载3000次后泥质石英粉砂岩抗压强度先增大后减小,最大增幅较单轴抗压强度高13.62%,而当上限荷载小于单轴压缩弹性上限时,循环荷载作用后的岩石抗压强度略小于单轴抗压强度;当试件发生疲劳破坏时,疲劳寿命与上限荷载呈幂函数分布,疲劳强度约为单轴抗压强度的80%~89%。试件弹性模量整体随着循环上限荷载先增大后减小,而横向-轴向应变比则随上限荷载的增加而增大;提出了循环荷载的“薄弱结构断裂效应”和“压密嵌固效应”,探讨了循环加卸载过程中多孔弱胶结岩石的强度变化特征和力学参数演化机制。