寺庄矿区工程岩体稳定性及采场合理跨度研究

作     者：申延 

作者单位：中南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李夕兵

授予年度：2012年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主      题：岩体稳定性 分形理论 神经网络 智能辨识 ANSYS 采场最佳跨度 

摘      要：随着矿产资源的升值,以及国家对工程安全的日益重视,经济、安全、高效的开采成为矿山首要工作。由于地质条件复杂,地下岩体质量的快速确定成为矿山安全开采的前提条件。以岩体质量评价为基础,科学优化采场跨度,实现矿山工程高效、经济开采成为了本论文主要探讨的课题。 本文以山东省焦家金矿寺庄矿区为工程背景,做出了如下方面研究工作： (1)调查、实测矿区地质条件、岩体节理裂隙发育情况,分析影响岩体质量及稳定性因素。 (2)采用分形理论阐释岩体节理裂隙内部特性,揭示节理分形特征对岩体稳定性的影响。计算得出节理间距和节理产状分布分维数,并作为评价岩体质量的一个重要指标。 (3)采用混沌优化BP神经网络,并以大量矿山评价岩体质量的指标数据作为神经网络的输入,以岩体质量等级作为其输出,建立岩体稳定性智能辨识模型。应用此模型于寺庄矿区工程位置2号脉、7号脉、Ⅳ号脉,规划出矿区岩体稳定性预测平面图。为采场跨度优化研究和巷道支护方案的提供提供科学依据。 (4)对室内试验得出的岩石力学参数进行折减,得出不同岩体质量下岩体力学参数。在不同岩体质量条件下,应用大型有限元软件ANSYS对上向进路充填法的采场跨度进行数值模拟。科学的总结出不同矿岩等级下,采场跨度最佳推荐值。并应用于矿区工程位置2号脉、7号脉、Ⅳ号脉,确保矿区的安全、高效、经济开采。