一、金川二矿区深部采场围岩与充填体变形规律预测（论文文献综述）
许传金[1]（2021）在《某矿山充填体内部应力分布规律及强度设计研究》文中研究表明某矿山由于全尾砂胶结充填体配比较高,安全强度设计过于保守,导致充填成本过高;为保证充填体强度要求的同时,降低充填配比,从而达到降本增效的目的。因此,本文以某矿山为研究对象,从充填材料特性出发研究充填体强度特性,结合充填体与接触岩体间的相互作用关系与三维拱理论,构建适合该矿山充填体三维力学模型,通过数值模拟和原位取芯对充填体三维力学模型进行验证,对比三维力学模型、Thomas力学模型、蔡嗣经经验公式和Terzaghi模型分析,三维力学模型对该矿山具有一定适用性,并利用该模型进行充填体强度设计,最终达到优化充填配比参数的目的。（1）通过全尾砂充填材料性能试验,分析了各影响因素对充填体强度值的影响关系,充填体强度随灰砂比和养护龄期的变化以指数关系变化,随料浆浓度的变化以线性关系变化。定性分析各影响因素对充填体强度的敏感性程度,灰砂比对试块的抗压强度具有最显着影响,养护龄期影响次之,抗压强度受料浆浓度的影响相对不明显。（2）分析充填体与接触岩体的力学相互作用状态,结合三维拱理论,对采场充填体受力分析,构建充填体垂直、水平应力和充填体高度之间的三维力学模型。（3）利用三维力学模型分析充填体内部三向应力分布规律:当充填体高度达到临界值时,三向应力不再随充填体高度变化而发生变化,充填体的自重应力的增加不再对底部应力产生影响;纵向水平应力大于横向水平应力,说明三维拱效应的形成、作用受采场几何尺寸的影响;垂直应力始终小于自重应力,在三维拱效应的作用下,自重应力发生转移。（4）通过数值模拟法分析充填体内部应力分布规律,数值法与解析法分析的规律具有一致性,验证了解析法分析应力分布规律的准确性。通过数值模拟对充填体自立稳定性分析,1:4、1:6和1:8三种料浆配比均能满足充填体的自立稳定性,为充填体强度设计及料浆配比优化提供依据。（5）对比三维力学模型、Thomas力学模型、蔡嗣经经验公式和Terzaghi模型可得,优选强度设计模型,构建的三维力学模型能较好的满足该矿山的充填体所需强度设计。对试验采场原位取芯进一步验证三维力学模型的可靠性,通过离散分析原位样芯的强度值,确定了安全系数FS=2.5,确定该工况下充填体实际所需的强度值为1.23MPa,充分证实充填体原有的强度设计值偏大,导致选择的灰砂配比偏大,造成充填成本偏高,根据确定的实际所需的强度值选择灰砂配比为1:8（浓度为64%）可以满足充填强度要求,且降低了充填成本。
雷国荣[2]（2021）在《双采矿方法协同开采条件下采场稳定性监测与分析》文中指出某矿西二采区原采用双中段同时回采的下向分层胶结充填法进行回采,但由于上部中段充填法采场大面积胶结充填意外垮塌导致开采技术条件的改变,加之近年来矿产品价格波动较大、充填法采矿成本较高,致使矿山濒临亏损,上部中段剩余的矿产资源不再适用下向分层进路式胶结充填法采矿。结合生产实际及需求,矿山在经过一系列深入分析研究之后,决定将上部中段余下矿体改为无底柱分段崩落法进行开采,而下部中段矿体继续采用充填法开采,由此在同一采区内形成了崩落法与充填法协同开采的复杂局面。确保各采场的稳定性是实现西二采区崩落法与充填法安全高效协同开采的前提。本文采用数值模拟实验、微地震监测、采场围岩位移监测及爆破振动监测等研究手段,对西二采区崩落法与充填法协同开采过程中采场稳定性进行分析及研究,主要开展的工作及成果如下:（1）利用FLAC3D软件对上部中段崩落法采场回采过程进行了数值模拟,探明了崩落法采场地压时空演化规律及特征,并根据进路围岩受力状态分析得出崩落法回采时回采进路能保持较好的稳定性。同时,通过数值模拟获取了崩落法与充填法协同开采过程中下部胶结充填体应力、位移等变化规律及特征,分析得出下部胶结充填体在协同开采过程中整体较为稳定。此外,模拟计算了下部充填法采场间柱的受力状态,模拟结果表明下部充填法采场间柱受力不会超过间柱的承载强度,间柱较为稳定。（2）通过微地震监测数据分析,确定了采区开采过程中采场微地震事件时空效应。监测结果表明岩体破裂主要发生在上部崩落法采场崩落区域之上的原胶结充填体顶板,说明上部中段原采用充填法开采形成的胶结充填体顶板逐步冒落形成覆盖层,覆盖层的形成达到了上部崩落法采矿工艺的安全要求。其他区域没有明显破裂事件发生,崩落法采场、下部胶结充填体及下部充填法采场是相对稳定的。（3）对崩落法采场回采进路围岩进行位移监测,基于监测数据探明了回采进路围岩在崩落回采过程的位移特征。此外,监测结果表明回采期间进路位移量及日均位移量较小,崩落回采对后方进路稳定性影响较小,崩落法采场回采进路较为稳定。（4）通过爆破振动监测数据分析得出上部矿体崩落法中深孔爆破对下部矿体充填法采场胶结充填顶板的爆破振动强度小于充填法采场自身正常生产的浅孔爆破振动强度,并且产生的爆破振动破坏效应较小,崩落法中深孔爆破未对下部充填法采场胶结充填体顶板稳定性产生不利影响。通过以上研究,分析、评价了西二采区崩落法与充填法协同开采时,上部崩落法采场、下部充填法采场及下部胶结充填体的稳定性,研究结果可指导矿山安全生产。
贺耀文[3]（2020）在《金川二矿区深部工程地质及开采稳定性技术研究》文中指出金川二矿区进入深部开采后,面临复杂的工程地质条件,深部地下工程与浅部工程的明显区别在于深部岩石所处的特殊环境（“三高一扰动”）,即高地应力、高地温、高渗透压以及开采扰动。巷道岩体的变形表现为结构性大变形、非连续非协调变形等,变形进一步发展导致岩体破坏,出现片帮剥落、冒顶掉块、大面积的垮落失稳等工程灾害,威胁到井下作业人员的生命安全。为确保安全生产,降低矿山采矿成本,同时为采矿设计优化提供技术指导,有必要开展金川深部开采过程中的工程地质及稳定性研究工作。本次采用现场调查、物理力学实验、现场监测、数值模拟、力学分析相结合的方法,系统研究了二矿区深部工程地质及开采稳定性。主要研究成果如下:（1）查明了二矿区深部工程地质条件,测试获得了岩石物理力学参数,进行了岩体质量分级评价。RMR分级结果为Ⅲ级,Q系统分级结果为Ⅳ级,岩体完整性差,水平应力大于自重应力,软弱结构面是影响矿区岩体与工程稳定的主要因素。（2）监测并分析了深部开采条件下围岩松动圈范围及变化规律、巷道支护结构的收敛变形规律、变形方式和变形机制,基于试验巷道围岩岩石力学测试、工程地质调查和监测结果,判断了巷道岩体结构失稳类型,评价巷道围岩体力学强度、岩体结构与支护设计方式和支护强度的匹配性。。（3）采用FLAC3D软件建立了巷道围岩-支护相互作用数值计算模型,分析巷道围岩-支护相互作用规律,评价了现有巷道支护设计方案的合理性,并提出不同失稳类型巷道的最优化支护方案。（4）建立采场矿柱支撑条件下力学模型和物理模型。研究采场矿柱在扰动应力场作用下的强度损伤规律,建立单一矿柱失稳的力学类型和失稳判据,提出矿柱临界失稳的前兆指标和潜在失稳矿柱的加固措施。
周小龙[4]（2020）在《高阶段两步回采采场地压动态演化规律及其结构优化研究》文中提出李楼-吴集铁矿生产能力为750万t/a,是国内大型的地下金属矿山之一,大结构采场、高效率无轨开采成为支撑矿山规模化开采的基本手段。李楼-吴集矿山采用两步骤嗣后充填采矿法,阶段高度100 m,矿房和矿柱宽度均为20 m,侧向暴露面积达到4000 m2～6000 m2。随着李楼-吴集铁矿在-400 m阶段大规模开采过程中,沿脉巷顶板冒落、围岩片帮、支护脱落等地压灾害严重制约矿山安全高效开采。因此,本文以矿山-400 m阶段采场为工程背景,通过原位地应力测量、采场围岩地压监测、充填体内部应力监测、FLAC 3D数值模拟等多种方法综合研究高阶段两步回采地压活动规律,重点解决矿山大结构采场的稳定性和结构参数优化等技术问题。主要研究内容如下:（1）采用前端数字化空心包体应变计对李楼-吴集矿区-300m分段、-350 m分段和-400 m分段水平的12个测点进行现场地应力实测,获得了矿区地应力场的空间分布规律,同时利用多元回归拟合方法,对矿区进行了地应力场拟合反演,建立了地应力场回归模型,并结合矿区地质构造,确定矿区属于逆断型转呈平移型应力状态。（2）结合李楼矿区-400m阶段的地压调查,确定了高阶段大结构采场的地压监测位置。通过对一步骤12-1#和二步骤10-4#矿柱采场四个分段水平采场围岩地压监测,揭示了采场围岩地压在同一水平有逐渐上升阶段、承压稳定阶段、卸压阶段三个阶段,在空间上两步骤采场围岩呈现相反的“分层阶梯式”传递规律:一步骤采场“自上而下”、二步骤采场“自下而上”。基于自主研发的在线应力监测装置,对26-1#采场4个不同分段胶结充填体中的三向应力进行全时段监测,揭示了胶结充填体的三向应力时空演化规律。（3）揭示了两步骤采场回采过程中地压活动规律随采矿作业工序的关系:一步骤矿房回采,采区应力场第一次重分布,主要由矿柱承力;二步骤矿柱一次回采,采区应力场第二次应力重分布,预留矿石矿柱、上下盘围岩为采区主要承力对象,胶结充填体承力不高,但胶结充填体起到了为采场围岩提供侧限压力、提高围岩自承能力的作用;二步骤矿柱二次回采过程中,采区应力场第三次应力重分布,上下盘围岩和南北端围岩为采区主要承力对象,弱胶结充填体和胶结充填体承力不高,但弱胶结充填体联系了两个胶结充填体采场,使得胶结充填体两向受力变为三向受力,改善了胶结充填体受力状态,使整个使得整个二步骤回采较为安全稳定。（4）通过Mathews稳定图法确定了高阶段大结构采场的合理暴露面积,结合FLAC 3D数值模拟,对大结构采场的回采顺序和结构参数进行了优化,确定了在保持原“隔一采一”采矿方法,在矿房和矿柱长度50 m、高度100 m不变的情况下,宽度均改为22 m。
张雯[5]（2018）在《全尾砂胶结充填材料微宏观特性及协同支护机理研究》文中提出地下矿山大规模开采造成大面积空区和尾砂废弃物堆积,诱发地质灾害与环境破坏,严重制约我国矿产资源可持续开发利用及矿业健康发展。充填法将固体废弃物充填于地下,借以达到支撑围岩,防止地表沉陷的目的,起到保护环境和提高矿石利用率的双重作用。目前,开发低成本和高强度的充填胶凝材料,实现尾砂等固体废弃物胶结充填,解决大规模连续开采空区失稳破坏支护难题,是井下充填主攻方向,也是实现矿产资源绿色开采和可持续发展亟待研究的关键技术。本文综合采用理论分析、室内实验、数值模拟以及现场监测等手段与方法,研究全尾砂新型胶结充填材料微宏观特性,建立上向分层充填体强度模型,提出充填体、围岩与点柱协同支护理论,实现充填体与围岩、矿柱之间的相互匹配,为大规模充填开采空区安全稳定控制提供技术支持。主要研究工作和结论如下:（1）通过对不同灰砂配比、不同龄期全尾砂胶结充填材料微观结构特征和宏观力学特性进行测试,定量揭示出充填材料孔隙形态特征和不同条件下充填体强度随微观结构特征变化规律:灰砂配比降低,孔隙度增大、均一化程度降低、孔隙形状变得狭长、复杂程度增加、有序性及材料密实度减弱,充填体强度降低;龄期延长,孔隙度降低、平均孔隙面积减小、微孔隙比例增加、孔隙形状更加圆滑、复杂程度降低、定向性增强,充填体强度增大。（2）通过不同配比充填材料抗压强度实验,从宏观角度研究了全尾砂胶结充填体强度与料浆浓度、灰砂配比及龄期之间的关系,并对敏感性进行了分析:充填体强度与三因素存在一定的非线性函数关系,对三者的敏感性程度为:灰砂配比>龄期>料浆浓度;构建了关于多尺度影响因素（从微观到宏观）的优于BP神经网络及多项式回归的高精度GA-SVR充填体强度预测模型;将分层充填体分为胶结层和下部尾砂充填体两部分,分别建立了胶结层和矿体倾斜阶段内尾砂充填体力学模型,推导出胶结层及下部尾砂充填体强度计算公式,可根据空区内不同的充填强度要求优化充填配比。（3）基于复变函数法,推导出上向分层充填开采空区围岩应力计算公式,揭示出充填高度变化,工作面移动空区围岩变形破坏规律;提出回采空间移动理论,应用数值模拟技术系统地分析了充填高度不断上升,单一和三联跨采场围岩变形规律及其不同的破坏形式:单一采场底板底臌量、顶板下沉量及拉应力不断减小,两帮向内鼓起量逐渐增大,空区角部区域应力集中降低,稳定性提高;三联跨空区存在“群效应”,位移先增大后减小,变形最大时刻出现在充填回采前期,最危险部位则是回采区域的中间部位,需重点关注;并提出相应的围岩稳定性控制技术:顶板支护、矿柱减跨、充填体参数设计、两帮加固、卸压开采。（4）从围岩、充填体、点柱支护机理出发,建立大尺寸空区围岩-充填体-点柱协同支护系统,理论分析与数值模拟相结合,揭示出支护单元间的交互影响规律和协同支护机理,提出上向分层充填开采空区阶段性失稳判据。围岩-充填体-点柱支护系统各支护单元间并不是简单的叠加支护,合理的设计可使各单元取长补短,实现强度、刚度及材料互补协同,改善支护系统整体性能,达到协调围岩变形、保障大规模开采空区安全稳定的目的。（5）考虑水平矿柱顶底部均受到充填体的协同作用,建立充填体中不规则水平矿柱力学分析模型,基于接触单元应用FEM进行水平矿柱安全厚度求解,获得水平矿柱厚度与第一主应力、下沉挠度之间的函数关系:水平矿柱第一主应力与下沉挠度最大值均随矿柱厚度的增加遵循幂函数递减规律;基于最大拉应力准则,确定充填开采环境下水平矿柱的安全厚度,计算结果更贴合工程实际。（6）将创新优化后的点柱式充填采矿工艺与协同控制技术应用于矿山开采实例,采用GPS监测技术与FLAC3D数值模拟软件建立了充填开采地表移动监测体系及数值预测模型,开展了大规模充填开采地表移动变形规律研究:急倾斜矿体充填开采地表变形具有非对称性,损害位置集中、损坏范围不易扩展等非连续变形特点;基于层次分析法AHP,建立了大规模充填开采地表沉陷防控技术可靠性评价体系,获得矿山充填开采可靠性评分80.3534,较可靠;提出提高地表沉陷防控技术可靠性的合理化建议:优化充填工艺及充填配比,适当提高灰砂比和料浆浓度,做到随采随充,实时对充填各参数进行监测监控。
魏晓明[6]（2018）在《高阶段全尾砂胶结充填体强度特性及充填体配比设计研究》文中进行了进一步梳理李楼铁矿是国内大型的地下黑色金属矿山之一,采用1OOm高阶段空场嗣后充填采矿法,分矿房矿柱两步骤回采。由于高阶段、高分段而形成的大结构采场,单个采场空区体积达10～16万m3,在高阶段两步骤回采过程中,一步回采与二步回采的时间衔接、充填体配比及其强度性能、充填体强度在采场中的空间分布规律等方面严重制约采场的安全性和经济性。因此,本文以李楼铁矿为项目依托,通过现场工程地质调查、室内力学实验、理论分析、数值模拟、井下原位强度检测和电镜扫描等多种方法研究高阶段胶结充填体的强度特性及充填配比。主要内容如下:（1）通过工程地质调查和室内力学试验,获取了矿区岩体优势结构面的产状与矿岩力学参数,经过对矿岩的力学参数分析,得到了相关岩体的力学参数,为后续的数值模拟计算和分析奠定了基础。现场调查发现二步回采矿柱时,充填体破坏垮落严重,且破坏部位分布不均匀,突显了充填体料浆配比、强度性能、强度的空间分布及二步回采时间等对二步回采安全性有重要的影响。（2）通过全尾砂材料性能试验研究,建立了全尾砂胶结充填体固化强度与养护龄期之间的数学表达式。在高阶段嗣后充填法中,引入表征胶结充填体的变形比能与矿柱回采释放比能关系的能量匹配系数,获得了该系数与矿石的弹性模量、垂直应力与充填体固结强度的关系,揭示了胶结充填体固化时间与矿柱能量的内在联系,定量分析了二步骤回采矿柱的合理时间。（3）通过分析胶结充填体与围岩的力学接触状态,推导了胶结充填体强度极限侧压状态下的三维力学模型,揭示了充填体应力拱效应的分布规律。采用FLAC两步骤数值模拟,分析了不同配比参数下胶结充填体应力场、位移场和塑性破坏区。综合矿山充填工程布置、三维力学模型以及两步骤数值模拟回采,提出了高阶段采场充填配比设计方案。（4）基于李楼铁矿充填体强度检测和微观电镜扫描实验,对井下原位强度与地表试件进行差异化分析,获得了高阶段采场充填体强度呈“驼峰”分布规律,从微观孔隙结构发育特征揭示了自重压力与采场排水布置对高阶段胶结充填体固化强度的作用机理。在采场充填配比优化区内,实现安全开采的同时,降低了充填成本,提高了经济效益。
冯雪磊,马凤山,赵海军,刘港,刘国伟,郭捷[7]（2017）在《龙首矿六角形胶结充填的岩体塑性屈服和稳定性分析》文中研究说明金川镍矿是我国重要的镍矿资源基地,矿区内岩体破碎、矿岩品位较高,龙首矿采用六角形进路分层向下胶结充填采矿方法,西二采区上部矿体和充填体的塌陷对于下部中段采矿活动影响很大。本文对六角形分层向下充填造成矿体和充填体的变形破坏机理进行分析,建立数值计算模型分析浅部和深部环境下岩体早分层胶结充填过程中塑性屈服区域和应力场的变化。浅部矿体在自重应力作用下,随着分层开采的向下进行,模型中塑性屈服区域逐渐增大。深部矿体受构造应力与自重应力作用,开挖初期产生的塑性屈服区域较大,充填体上部围岩也出现塑性屈服,随着开挖充填向下进行,垂直和水平构造应力使得应力场重新分布,上部塑性屈服消失,模型屈服区域减小。浅部矿体向下分层充填开挖,自重应力下,拉应力区域主要集中于六角形断面周围尤其是顶板围岩附近。深部水平和垂直构造应力改变了采场内应力状态,六角形断面周围拉应力区域减小且分布更加均匀,有利于六角形断面采场稳定。但整个模型区域内压应力升高,远离六角形断面处易出现塑性屈服,长时间开挖充填会对岩体稳定性产生不利影响。
王勇[8]（2017）在《初温效应下膏体多场性能关联机制及力学特性》文中指出膏体属于多相复合材料,一旦被输送至采场,都具有特定的初始温度,且在其养护过程中,是一种热、水、力、化等多过程同时作用的复杂行为。论文以不同初始温度膏体为研究对象,以热-水-力-化（T-H-M-C）多场耦合为研究手段,以设计更加安全、经济的膏体结构为目的,主要开展以下研究：1、率先开展不同初始温度下（2℃、20℃、35℃和50℃）全尾膏体孔隙率、饱和率和体积含水量等物理性能以及力学性能随养护时间的演化规律;发现了初始温度为50℃时膏体“强度逆增现象”;通过XRD、DTA和SEM微观分析,揭示了初始温度对全尾膏体力学性能影响机理;2、自行研制我国第一套膏体热-水-力-化多场性能实验研究装置,采用该装置对不同初始温度下膏体内部温度（T）、体积含水率（H）、基质吸力（M）和电导率（C）进行监测,并研究其随温度和养护时间的演化规律;50℃时膏体基质吸力“曲线交叉现象”验证了“强度逆增现象”;3、首次构建全尾膏体T-H-M-C多场性能关联机制,通过研究膏体自干燥-力学性能关联和水-化学反应-力学行为关联,分析热-化耦合效应对膏体力学性能的作用过程,最终绘制了不同初始温度膏体温度、电导率、体积含水率、基质吸力和强度同时演绎图,形成膏体多场性能交互作用理论原型；4、深入研究不同初始温度效应下膏体力学特性,初始温度对膏体应力-应变曲线形状影响明显,初始温度越高,曲线上升阶段越陡,下降速度越快；发现膏体弹性模量与强度平方根呈线性关系,且不受初始温度影响,提出基于水化反应度的膏体弹性模量预测模型；5、推导和构建了不同初始温度下的膏体应力-应变关系,提出了温度-时间耦合的膏体弹性损伤本构模型。将该模型嵌入COMSOL Multiphysics软件固体力学模块,对不同温度和养护时间膏体应力-应变演化进行数值模拟,模拟应力-应变曲线与实验数据吻合,模拟结果验证了该模型的可靠性。6、针对过高和过低初始温度对膏体早期力学性能的不良影响,提出了膏体降温和升温调控技术,并研究了初始温度对伽师铜矿膏体力学性能影响及工程建议；根据膏体多场性能相互作用和关联这一特征,设计了一种采场膏体料多场性能监测方法,为实际采场膏体多场性能研究提供了可能。
李贞芳[9]（2016）在《中关铁矿大水下充填开采充填体围岩匹配及沉降控制》文中提出矿产资源是人类社会赖以生存和发展的物质基础,随着我国人口急剧增长、工农业生产和科学技术的快速发展,资源供需形势日趋严峻,制约经济的可持续发展。我国目前正以前所未有的规模和强度开发矿产资源,随着地下开采规模的增大,容易开采及开采条件较好的矿体大部分已经被开采殆尽或正在开采。因此,矿山开采逐渐向“三下”矿体和深部矿体转移。由于我国采矿工业存在先天不足、采矿工艺技术落后、研究基础薄弱、环保意识不强,导致开采引发的安全和环境等负面影响日益突出。充填开采是作为绿色开采体系的重要组成部分,是目前解决复杂条件下矿体开采的主要技术途径。为了解决大水下矿体安全开采间题,本文在调研和分析已有相关研究成果的基础上,以中关铁矿大水下矿体充填开采为工程背景,主要开展了以下研究工作：（1）尾砂胶结充填材料配比及胶凝机理通过现场取样,实验室试验,分析充填材料中配合物材料的物理性质,进行配比试验,分析充填体的力学特性及微细观结构,揭示充填材料胶凝机理,指导优化配比。（2）“矿柱-充填体”组合结构稳定性分析通过实验室试验测定矽卡岩岩石力学参数,利用数值模拟软件研究分析不同的充填体（矿柱）宽高比和充填体强度对“矿柱-充填体”组合结构稳定性的影响。为设计采场结构参数和优化充填材料配比提供参考。（3）采场结构参数和回采顺序对采场稳定性的影响对井下采场周围矿岩进行质量评价；以中关铁矿井下实际条件为背景,采用数值模拟软件全面了解不同的采场结构参数和回采顺序对阶段嗣后采场开采过程中应力、变形的影响规律,从而确定合理的采场结构参数和回采顺序。（4）充填体与围岩相互作用机理分析充填体与采场顶部岩体和侧向岩体力学响应特征以及充填体与围岩相互作用时间效应,揭示充填体与围岩相互作用机理,进行充填体强度动态匹配设计,指导优化充填材料配比。（5）充填开采地表沉降预测在调研井下地质资料和井上建（构）筑物分布情况的基础上,对充填开采后地表沉降进行预测,并评价地表沉降结果对地表建（构）筑物的影响。本文综合采用大量现场调研实测、实验室测试、数值计算和理论分析,围绕中关铁矿大水下充填开采充填体围岩匹配和沉降控制两个关键问题,分别对尾砂-煤矸石胶结充填材料配比和胶凝机理、矿柱-充填体组合结构的稳定、采场结构参数和回采顺序对采场稳定的影响规律、充填体与围岩相互作用机理及充填体强度匹配设计、充填开采地表沉降对建筑物的影响等问题结合中关铁矿实际条件开展了一系列的研究,取得了如下结论：（1）充填材料是矿山进行充填的基础,考虑到中关铁矿矿石品位高,选矿后尾砂量少,以及附近煤矿矸石山堆积问题,中关铁矿采用尾砂-煤矸石胶结充填材料进行充填。为了指导充填材料配比,在实验室内测定了水泥的细度、标准稠度用水量和凝结时间；分析了尾砂和煤矸石的主要成分,并分别测定了其密度和细度。在胶结充填材料配比时采用煤矸石替代部分水泥,共20种配合比方案,根据充填体试块28d单轴抗压强度,结合料浆塌落度、泌水和离析情况初步优选出水灰比为0.44,煤矸石取代水泥量为20%的配比作为最优配比。借助扫描电镜（SEM）分析了尾砂-煤矸石胶结材料胶凝机理,得出尾砂、煤矸石、水泥和水混合之后,他们相互之间的水化反应是个渐进的过程；充填体在胶凝过程中会形成大量的孔隙和孔洞,分布在胶凝产物周围,造成充填体复杂的内部微观结构；由于高强度胶结充填体内水泥的水化产物多,充填体内的孔隙被占据,与低强度胶结充填体相比内部结构较致密。（2）采用ABAQUS数值软件,建立“矿柱-充填体”组合结构模型,研究分析了充填体（矿柱）宽高比分别为1/5、1/4、1/3、1/2和1/1时组合模型的稳定性,综合分析不同宽高比时组合模型的应力和位移变化,得出合理的宽高比为1/3,并拟合出充填体竖直位移y与充填体宽高比k之间的函数关系式：采用充填体（矿柱）宽高比为1/3时的“矿柱-充填体”组合结构,研究分析了充填体强度分别为1MPa、3MPa、5MPa、7MPa和9MPa时组合结构的稳定性。综合分析可知,当充填体强度为3MPa时,组合结构结构已处于稳定状态,再提高充填体强度,组合结构稳定效果增加不明显。考虑到充填成本间题,初步优选充填体强度为3MPa,并拟合出以下函数关系式：矿柱内部最大Mises应力y与充填体强度x之间的函数关系式：矿柱与充填体交界面上最大Mises应力y与充填体强度x之间的函数关系式：充填体上端面最大Mises应力y与充填体强度x之间的函数关系式：充填体内部最大Mises应力y与充填体强度x之间的函数关系式：（3）根据帷幕注浆T26号钻孔岩芯数据和大量的岩芯点载荷强度实验结果,对中关采场矿岩进行质量评价,得出中关铁矿的矿岩稳定性级别可分为不稳定、中等稳定到稳定三级。采用FLAC 3D数值模拟软件分析了矿块宽度为14m、18m、22m、26m,分别按着“隔一采一”和“隔二采一”时（8种组合方案）的采场矿岩应力和位移变化,得出合理的矿块宽度为18m,优先采用隔二采一的回采顺序；并得出了不同的回采顺序时矿柱最大垂直应力和矿房顶板最大竖直位移与矿房宽度的函数关系。隔一采一时,矿柱最大应力y与矿房宽度x的函数关系为：隔一采一时,矿房顶板最大竖直位移与矿房宽度x的函数关系为：隔二采一时,矿柱最大应力y与矿房宽度x的函数关系为：隔二采一时,矿房顶板最大竖直位移与矿房宽度x的函数关系为：通过分析阶段嗣后充填采场中矿柱的受力状态,以及常见的破坏情况和工作状态得出采场失稳机理,并总结出矿柱载荷、宽高比、承载时间和充填体支护作用是影响矿柱受力状态的主要因素。（4）通过分析充填体与采场围岩之间的力学响应特征,得出充填体与采场顶部岩体的作用主要为被动性支护,限制卸压圈内岩体继续产生拉应力变形；充填体与侧向岩体的作用则为主动性支护作用,限制围岩侧向变形；矿体采出后,充填越及时对采场围岩的控制效果越好。在总结分析经典充填体强度设计方法的基础上,提出充填体与围岩动态匹配设计的思想,充填体强度既要满足自立性的要求,又要有足够的强度能够经受剧烈采动的影响。（5）在总结中关铁矿矿床地质和开采技术条件的基础上,分析了金属矿山地表沉陷形成机理和岩层变形破坏过程。采用FLAC 3D数值模拟软件,对中关铁矿采用空场嗣后充填开采时的地表沉陷情况进行预测分析,得出地表变形参数；结合国家颁布的《有色金属采矿设计规范》,可知地表变形在允许范围之内,能够保证地表建（构）筑物的稳定。中关铁矿采用帷幕注浆和充填开采是实现中关铁矿大水下安全开采的关键。
杨志强,高谦,王永前,陈得信,姚维信[10]（2015）在《金川高应力矿床充填采矿技术研究进展与亟待解决的技术难题》文中研究说明金川镍矿是世界上少见的大型硫化铜镍矿床。矿体埋藏深、地应力高、地压大、矿岩体不稳固,是目前世界上难采矿床之一。针对金川矿床不利的采矿技术条件,自建矿50多年来,金川矿山已经开展了大量广泛的采矿技术研究。本文首先概述了金川矿山工程概况,归纳总结了金川矿山充填采矿发展历程;然后,阐述了金川矿山充填技术研究以及所取得的研究成果。主要包括:根据工程地质研究和采矿方法试验,选择了与之相适应的下向分层进路胶结充填采矿方法;通过高浓度料浆自流输送和膏体泵送两种充填系统中的关键技术研究,在充填体作用机理、固体废物利用、充填料浆流变特性以及管道减阻输送等方面取得的研究成果;尤其针对膏体充填系统所存在的问题开展了技术攻关和系统改造,由此获得重大科技成果,使膏体充填系统顺利达产。最后指出了目前金川矿山充填开采现状以及存在的主要问题,并提出了金川大型镍矿实现安全、高效、经济和环保充填法开采仍亟待研究解决的关键技术难题。
二、金川二矿区深部采场围岩与充填体变形规律预测（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金川二矿区深部采场围岩与充填体变形规律预测（论文提纲范文）
（1）某矿山充填体内部应力分布规律及强度设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 充填技术国内外发展现状 |
| 1.2.2 充填体与接触围岩相互作用研究现状 |
| 1.2.3 充填体强度设计的研究现状 |
| 1.2.4 充填体稳定性研究现状 |
| 1.2.5 存在问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线图 |
| 第二章 全尾砂胶结充填体强度特征研究 |
| 2.1 全尾砂取样 |
| 2.2 粒度的测定 |
| 2.3 物理化学参数的测定 |
| 2.3.1 全尾砂基本物理参数的测定 |
| 2.3.2 全尾砂化学成分测定 |
| 2.4 全尾砂流变特性研究 |
| 2.4.1 全尾砂沉降性能测定 |
| 2.4.2 全尾砂塌落度测定 |
| 2.5 全尾砂胶结充填体配比实验 |
| 2.6 全尾砂胶结充填体强度分析 |
| 2.6.1 料浆浓度与充填体强度关系 |
| 2.6.2 灰砂比与充填体强度关系 |
| 2.6.3 养护龄期与充填体强度关系 |
| 2.7 充填体强度敏感性分析 |
| 2.7.1 正交实验 |
| 2.7.2 充填实验设计 |
| 2.7.3 实验结果及分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 解析法对胶结充填体内部应力规律研究 |
| 3.1 充填体采场力学作用机理 |
| 3.2 充填体与接触围岩相互作用关系 |
| 3.3 充填体三维拱应力研究 |
| 3.3.1 三维拱理论 |
| 3.3.2 充填体三维拱应力物理模型及假设 |
| 3.3.3 基于三维拱理论充填体三维力学模型构建 |
| 3.4 胶结充填体内部应力分布规律分析 |
| 3.4.1 充填体自重应力与垂直应力对比分析 |
| 3.4.2 充填体横向水平应力和纵向水平应力对比分析 |
| 3.4.3 充填体内部应力转移分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 数值法对胶结充填体内部应力规律研究 |
| 4.1 计算模型与本构选择 |
| 4.1.1 模型构建 |
| 4.1.2 岩石力学参数的选取 |
| 4.1.3 模型力学本构的选取 |
| 4.1.4 地应力的选取 |
| 4.1.5 计算方案 |
| 4.1.6 边界条件 |
| 4.1.7 初始地应力分析 |
| 4.2 采空区数值模拟分析 |
| 4.3 数值法对充填体三向应力分析 |
| 4.3.1 垂直应力场分析 |
| 4.3.2 充填体横向、纵向水平应力分析 |
| 4.3.3 解析法和数值法对比分析 |
| 4.4 充填体自稳性数值模拟分析 |
| 4.4.1 “隔一采一”式回采充填体稳定性分析 |
| 4.4.2 “隔三采一”式回采充填体稳定性分析 |
| 4.4.3 对比分析两种回采方式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全尾砂胶结充填体强度设计 |
| 5.1 充填体强度设计原则 |
| 5.2 几种充填体强度设计方法对比 |
| 5.2.1 Thomas力学模型 |
| 5.2.2 蔡嗣经经验公式 |
| 5.2.3 Terzaghi模型 |
| 5.2.4 几种模型综合优化 |
| 5.3 充填采场配比参数工程优化 |
| 5.3.1 原位采场充填体取芯强度验证 |
| 5.3.2 强度测定结果概率统计及离散分析 |
| 5.3.3 安全系数选取和实际强度需求计算 |
| 5.3.4 充填采场理论配比参数优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）双采矿方法协同开采条件下采场稳定性监测与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采场稳定性研究现状 |
| 1.2.2 地压监测应用研究现状 |
| 1.2.3 采场稳定性数值模拟分析研究现状 |
| 1.3 研究目标、内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究技术路线 |
| 2 矿山工程地质及协同开采条件概况 |
| 2.1 采区工程地质 |
| 2.1.1 矿体特征 |
| 2.1.2 工程地质特征 |
| 2.2 矿岩及胶结充填体物理力学性质 |
| 2.3 崩落法和充填法协同生产时采场布置空间关系 |
| 2.4 采场结构参数 |
| 2.4.1 崩落法采场结构参数 |
| 2.4.2 充填法采场结构参数 |
| 2.5 协同开采中影响采场稳定性的主要因素 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 采场稳定性模拟计算分析 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 边界条件及基本假设 |
| 3.1.3 模拟力学参数 |
| 3.1.4 初始应力平衡 |
| 3.2 崩落法采场回采进路稳定性分析 |
| 3.2.1 首采分段(1595m)回采进路稳定性分析 |
| 3.2.2 第二分段(1580m)回采进路稳定性分析 |
| 3.3 下部胶结充填体稳定性分析 |
| 3.4 下部充填法采场非连续采空区稳定性分析 |
| 3.4.1 充填法采场间柱强度确定 |
| 3.4.2 充填法采场间柱稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 采场地压监测及稳定性分析 |
| 4.1 微地震监测及分析 |
| 4.1.1 微地震监测定位原理 |
| 4.1.2 微地震监测系统构建 |
| 4.1.3 微地震干扰波分类及识别 |
| 4.1.4 微地震强度识别 |
| 4.1.5 定位精度分析 |
| 4.1.6 微地震监测结果及分析 |
| 4.2 崩落法采场回采进路围岩位移监测及分析 |
| 4.2.1 进路围岩稳定性监测目的及意义 |
| 4.2.2 位移监测设备 |
| 4.2.3 回采进路围岩位移监测方案 |
| 4.2.4 监测结果及分析 |
| 4.3 本章小节 |
| 5 爆破振动对胶结充填体顶板稳定性影响分析 |
| 5.1 爆破振动对矿岩体破坏原理 |
| 5.2 爆破振动破坏判据 |
| 5.2.1 动态应力比 |
| 5.2.2 胶结充填体动态应力比破坏判据 |
| 5.3 充填法采场浅孔爆破振动监测 |
| 5.3.1 监测设备简介 |
| 5.3.2 监测点布置及设备安装 |
| 5.3.3 浅孔爆破振动监测数据 |
| 5.4 崩落法采场中深孔爆破振动监测 |
| 5.4.1 监测点布置 |
| 5.4.2 中深爆破参数 |
| 5.4.3 中深孔爆破振动监测数据 |
| 5.5 中深孔爆破对下部胶结充填体顶板稳定性影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）金川二矿区深部工程地质及开采稳定性技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 矿山工程地质 |
| 1.2.2 矿山巷道支护 |
| 1.2.3 矿山岩体稳定性 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 矿区工程地质与水文地质 |
| 2.1 矿区地质概况 |
| 2.1.1 地层 |
| 2.1.2 构造 |
| 2.1.3 水文 |
| 2.2 水文地质条件 |
| 2.3 工程地质条件 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 矿区岩体特性与工程地质岩组质量评价 |
| 3.1 850-700m水平岩体特性与工程地质岩组 |
| 3.1.1 岩石物理力学特性研究与岩体参数研究 |
| 3.1.2 850-700m水平岩石物理力学测试 |
| 3.1.3 850-700m水平岩体特征 |
| 3.1.4 850-700m水平节理裂隙分布与岩组稳定性分类 |
| 3.2 矿区岩体质量分级 |
| 3.3 本章小节 |
| 第四章 巷道围岩及支护体变形现场监测 |
| 4.1 850-814m水平松动圈监测 |
| 4.1.1 监测点的选择与仪器布设 |
| 4.1.2 测试原理 |
| 4.1.3 850-814m水平监测结果分析 |
| 4.1.4 松动圈钻孔内部位移变化监测 |
| 4.2 850-814m水平支护体应力应变测试 |
| 4.2.1 监测点仪器布设及测试原理 |
| 4.2.2 现场监测记录与结果分析 |
| 4.3 850-814m支护体收敛变形监测 |
| 4.3.1 监测点的选择与仪器布设 |
| 4.3.2 现场监测记录 |
| 4.3.3 数据处理与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 巷道围岩-支护相互作用规律数值模拟 |
| 5.1 8 14m试验巷道支护方案及数值模型的搭建 |
| 5.2 实际支护条件下数值模拟结果及支护方案优化 |
| 5.3 其它支护方案下模拟结果分析 |
| 5.4 不同支护条件下模拟结果对比 |
| 5.5 矿柱稳定性分析 |
| 5.5.1 方法原理与模型搭建 |
| 5.5.2 矿柱稳定性数值模拟结果分析 |
| 5.6 850-814m水平采场稳定性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）高阶段两步回采采场地压动态演化规律及其结构优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 选题背景与意义 |
| 2.1.1 选题背景 |
| 2.1.2 研究意义 |
| 2.2 文献综述 |
| 2.2.1 地应力测量技术研究 |
| 2.2.2 地压监测技术研究 |
| 2.2.3 两步回采采场地压活动规律研究 |
| 2.2.4 高阶段采场结构参数优化研究 |
| 2.3 问题提出 |
| 2.4 研究内容与技术路线 |
| 2.4.1 研究内容 |
| 2.4.2 技术路线 |
| 3 矿区工程地质及巷道地压调查 |
| 3.1 自然地理条件 |
| 3.2 矿区及矿床地质特征 |
| 3.2.1 矿体特征及赋存条件 |
| 3.2.2 李楼矿区矿岩物理性质 |
| 3.2.3 水文地质条件 |
| 3.2.4 矿区地质构造概况 |
| 3.3 矿区地压调查 |
| 3.4 矿岩-充填体力学参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 矿区地应力测量及应力场反演分析 |
| 4.1 数字化空心包体地应力测量技术 |
| 4.2 地应力测量结果分析 |
| 4.2.1 应力解除试验结果 |
| 4.2.2 温度标定试验结果 |
| 4.2.3 围压率定试验结果 |
| 4.2.4 地应力实测结果 |
| 4.3 矿区地应力场数值反演分析 |
| 4.3.1 三维地质模型的建立 |
| 4.3.2 地应力场回归影响因素分析 |
| 4.3.3 各方向单位构造应力场拟合 |
| 4.3.4 影响权重系数计算 |
| 4.3.5 拟合结果分析 |
| 4.4 矿区地应力场分布规律及与地质构造关系研究 |
| 4.4.1 实测地应力分布规律 |
| 4.4.2 矿区地应力场与地质构造关系研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高阶段两步骤采动地压全时程监测及规律研究 |
| 5.1 采动地压全时程监测仪器 |
| 5.1.1 岩体采动应力长期监测系统 |
| 5.1.2 自主设计充填体内部三向应力监测系统 |
| 5.2 两步骤采场采动地压监测步骤 |
| 5.2.1 采场围岩采动地压监测点选定 |
| 5.2.2 采场充填体内部三向应力监测点选定 |
| 5.3 采动地压全时程监测结果分析 |
| 5.3.1 两步骤采场围岩采动地压监测数据分析 |
| 5.3.2 采场充填体全时程三向应力监测数据分析 |
| 5.4 两步骤采场实测应力全时程动态演化规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 高阶段两步骤回采数值模拟分析及结构参数优化 |
| 6.1 三维计算模型建立及参数选取 |
| 6.2 -400m阶段两步骤回采数值模拟分析 |
| 6.2.1 -400m阶段一步骤矿房回采数值模拟分析 |
| 6.2.2 -400m阶段二步骤矿柱回采数值模拟分析 |
| 6.3 高阶段两步骤采场地压活动规律及与实测对比分析 |
| 6.4 大结构采场回采顺序及采场结构参数优化 |
| 6.4.1 采场合理暴露面积研究 |
| 6.4.2 采场回采顺序优化设计 |
| 6.4.3 采场结构参数优化设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）全尾砂胶结充填材料微宏观特性及协同支护机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 充填采矿技术发展趋势 |
| 1.2.2 胶结充填材料研究现状 |
| 1.2.3 充填体力学特性研究进展 |
| 1.2.4 充填体力学作用机理研究 |
| 1.2.5 采空区稳定性分析及支护技术发展概况 |
| 1.2.6 充填开采地表沉陷规律及预测 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 2 全尾砂胶结充填材料微观结构与宏观力学特性测试与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料、仪器设备及试块制备 |
| 2.2.1 尾砂 |
| 2.2.2 胶固粉 |
| 2.2.3 仪器设备 |
| 2.2.4 试块制备 |
| 2.3 胶固粉尾砂胶结充填体性能测试与对比分析 |
| 2.3.1 尾砂胶结充填体强度对比实验 |
| 2.3.2 实验结果与分析 |
| 2.3.3 充填成本对比分析 |
| 2.4 胶固粉尾砂胶结充填体胶结效果对比 |
| 2.4.1 不同粒度尾砂胶固粉充填体强度实验 |
| 2.4.2 实验结果与分析 |
| 2.5 全尾砂胶结充填材料微宏观特性测试与分析 |
| 2.5.1 全尾砂胶结充填体力学实验 |
| 2.5.2 全尾砂胶结充填材料微观实验 |
| 2.5.3 定量分析系统 |
| 2.5.4 实验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 全尾砂胶结充填体强度预测模型及配比优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全尾砂胶结充填体强度实验与分析 |
| 3.2.1 不同配比全尾砂胶结充填体强度测试 |
| 3.2.2 全尾砂胶结充填体强度影响因素分析 |
| 3.2.3 强度影响因素显着性与敏感性分析 |
| 3.3 基于GA-SVR的充填体强度预测模型 |
| 3.3.1 支持向量回归机(SVR) |
| 3.3.2 遗传算法(GA) |
| 3.3.3 遗传算法应用于SVR参数优化 |
| 3.3.4 基于遗传算法的SVR参数优化模型构建 |
| 3.3.5 预测结果与对比分析 |
| 3.4 分层充填充填体强度设计 |
| 3.4.1 充填体强度设计概述 |
| 3.4.2 胶结层充填体强度设计 |
| 3.4.3 阶段内分层充填体强度设计 |
| 3.5 全尾砂胶结充填配比优化 |
| 3.5.1 实验采场工程概况 |
| 3.5.2 胶结层强度设计 |
| 3.5.3 下部尾砂充填体强度设计 |
| 3.5.4 全尾砂胶结充填体配比优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 分层充填开采围岩-充填体协调变形破坏规律 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 矩形空区围岩应力分析 |
| 4.2.1 矩形空区力学模型 |
| 4.2.2 矩形空区围岩应力的弹性解 |
| 4.3 分层充填开采围岩力学解析 |
| 4.4 围岩-充填体协调变形规律数值模拟 |
| 4.4.1 单采场充填开采围岩变形规律分析 |
| 4.4.2 多采场充填开采围岩变形规律分析 |
| 4.5 分层充填开采围岩稳定性控制 |
| 4.5.1 围岩稳定性影响因素 |
| 4.5.2 围岩稳定性控制技术 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 围岩-充填体-点柱协同支护理论体系 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 支护单元作用机理 |
| 5.2.1 围岩 |
| 5.2.2 点柱 |
| 5.2.3 充填体 |
| 5.3 围岩-充填体-点柱协同支护理论 |
| 5.3.1 协同支护理论的提出 |
| 5.3.2 协同支护基本原理 |
| 5.4 点柱式上向分层充填法协同支护系统稳定机制 |
| 5.4.1 点柱式充填法协同支护系统 |
| 5.4.2 围岩-点柱协同支护系统稳定机制 |
| 5.4.3 围岩-充填体-点柱协同支护系统稳定机制 |
| 5.5 围岩-充填体-点柱协同支护机理数值模拟分析 |
| 5.5.1 围岩-点柱协同支护 |
| 5.5.2 围岩-充填体-点柱协同支护 |
| 5.5.3 围岩-充填体-点柱三者协同支护机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 上下充填体协同作用下水平矿柱安全厚度优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 充填体协同作用下水平矿柱有限元分析 |
| 6.2.1 充填体协同作用下水平矿柱力学模型 |
| 6.2.2 水平矿柱及充填体分析单元的选择 |
| 6.2.3 基于Mindlin中厚板理论的有限元分析 |
| 6.3 工程背景概述 |
| 6.3.1 工程地质概况 |
| 6.3.2 水文地质概况 |
| 6.3.3 原岩应力 |
| 6.4 水平矿柱安全厚度优化 |
| 6.4.1 矿山水平矿柱留设形态调查 |
| 6.4.2 上中段充填体荷载计算 |
| 6.4.3 有限元模拟结果分析 |
| 6.4.4 水平矿柱安全厚度确定 |
| 6.5 充填体中水平矿柱稳定性分析 |
| 6.5.1 水平矿柱安全厚度校验 |
| 6.5.2 水平矿柱FLAC~(3D)计算模型 |
| 6.5.3 水平矿柱稳定性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 大规模全尾砂胶结充填开采工程应用与评价 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 大规模充填开采地表沉陷防控技术 |
| 7.3 充填开采地表沉陷GPS监测 |
| 7.3.1 GPS监测系统 |
| 7.3.2 地表沉陷监测 |
| 7.3.3 监测数据处理及分析 |
| 7.4 充填开采地表沉陷预测与分析 |
| 7.4.1 充填开采地表沉陷模拟预测方案 |
| 7.4.2 充填开采地表沉陷模拟预测分析 |
| 7.4.3 充填开采地表沉陷实测与预测对比 |
| 7.5 充填开采地表沉陷防控技术可靠性评价 |
| 7.5.1 可靠性影响因素分析 |
| 7.5.2 可靠性评价体系 |
| 7.5.3 评价标准的确定 |
| 7.5.4 评价指标体系权重 |
| 7.5.5 综合评定标准 |
| 7.5.6 充填开采可靠性评价结果 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的学术论文和参加的科研项目 |
| 1、攻读博士期间发表的学术论文 |
| 2、攻读博士期间参加的主要科研项目 |
| 3、攻读博士期间取得的其他成果 |
（6）高阶段全尾砂胶结充填体强度特性及充填体配比设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 研究背景及意义 |
| 2.2 文献综述 |
| 2.2.1 全尾砂胶结充填工艺发展历程 |
| 2.2.2 胶结充填体力学作用机理研究 |
| 2.2.3 胶结充填体稳定性研究 |
| 2.2.4 胶结充填体强度设计研究 |
| 2.3 问题提出 |
| 2.4 研究内容及技术路线 |
| 3 工程地质调查与矿岩力学试验 |
| 3.1 自然地理概况 |
| 3.2 矿区及矿床地质特征 |
| 3.2.1 矿区地层 |
| 3.2.2 矿区构造 |
| 3.2.3 矿床地质 |
| 3.2.4 水文地质 |
| 3.3 采矿工艺 |
| 3.3.1 采矿方法 |
| 3.3.2 充填工艺 |
| 3.4 岩石力学参数 |
| 3.4.1 结构面调查 |
| 3.4.2 矿岩力学参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 全尾砂胶结充填体性能及其与矿柱能量匹配关系研究 |
| 4.1 全尾砂取样 |
| 4.2 全尾砂粒度和物理化学参数测定 |
| 4.2.1 粒度测定 |
| 4.2.2 物理化学参数测定 |
| 4.3 全尾砂沉降性能和塌落度测定 |
| 4.3.1 沉降性能测定 |
| 4.3.2 塌落度测定 |
| 4.4 水泥-全尾砂充填材料配比试验 |
| 4.4.1 料浆浓度对充填体强度的影响 |
| 4.4.2 灰砂比对充填体强度的影响 |
| 4.4.3 养护龄期对充填体强度的影响 |
| 4.4.4 充填体强度敏感性分析 |
| 4.5 胶结充填体固化强度与矿柱能量匹配分析 |
| 4.5.1 胶结充填体固化强度与养护时间的关系 |
| 4.5.2 高阶段胶结充填体与矿柱能量匹配关系 |
| 4.5.3 全尾砂胶结充填二步回采时间的匹配分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 高阶段胶结充填体三维力学模型及充填配比设计研究 |
| 5.1 同类型矿山充填现状 |
| 5.2 胶结充填体强度的二维力学模型及存在的问题 |
| 5.2.1 胶结充填体的二维力学模型 |
| 5.2.2 胶结充填体的二维力学模型存在的问题 |
| 5.3 高阶段胶结充填体三维力学模型 |
| 5.3.1 胶结充填体的承载机理 |
| 5.3.2 胶结充填体与围岩的力学接触状态 |
| 5.3.3 胶结充填体三维力学模型推导 |
| 5.4 高阶段胶结充填体数值模拟分析 |
| 5.4.1 计算模型 |
| 5.4.2 参数选取与力学本构 |
| 5.4.3 一步骤矿柱模拟计算分析 |
| 5.4.4 二步骤胶结充填体模拟计算分析 |
| 5.4.5 高阶段胶结充填体配比参数设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 高阶段胶结充填体强度空间变化规律及其设计优化研究 |
| 6.1 胶结充填体质量调查与检测 |
| 6.1.1 一步骤胶结充填体质量调查 |
| 6.1.2 一步骤采场胶结充填体取芯设计 |
| 6.1.3 地表充填试件与井下采场取芯强度检测 |
| 6.2 井下与地表胶结充填体强度差异化分析 |
| 6.2.1 充填料浆浓度对胶结充填体强度的影响 |
| 6.2.2 井下与地表充填体宏观力学参数分析 |
| 6.2.3 井下与地表充填体内部微观结构发育特征分析 |
| 6.3 高阶段胶结充填体强度空间变化规律及微观机理分析 |
| 6.3.1 1:4充填采场的充填体强度变化规律 |
| 6.3.2 混合配比充填采场的充填体强度变化规律 |
| 6.3.3 高阶段胶结充填体强度变化规律的微观结构分析 |
| 6.4 高阶段采场充填配比参数工程优化 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论和创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 8 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 表6-1～6-6取芯台账 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）初温效应下膏体多场性能关联机制及力学特性（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外膏体充填采矿技术应用现状 |
| 1.2.1 国外膏体充填采矿技术发展历程 |
| 1.2.2 国内膏体充填采矿技术发展历程 |
| 1.3 温度对全尾膏体充填性能影响研究现状 |
| 1.3.1 膏体充填中温度主要来源 |
| 1.3.2 温度对膏体性能影响研究现状 |
| 1.4 膏体充填多场性能研究现状 |
| 1.4.1 全尾膏体充填是热-水-力-化多场耦合作用的复杂行为 |
| 1.4.2 全尾膏体充填多场耦合性能研究现状 |
| 1.5 初始温度效应下膏体力学特性研究意义 |
| 1.6 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 研究方法和技术路线 |
| 2 不同初始温度对全尾膏体力学性能影响实验研究 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 胶凝剂和水 |
| 2.1.2 尾矿 |
| 2.1.3 硅酸钠 |
| 2.2 实验仪器及实验方法 |
| 2.2.1 初始温度控制 |
| 2.2.2 实验配比 |
| 2.2.3 养护装置 |
| 2.2.4 实验方法 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 不同初始温度全尾膏体物理性能演化规律 |
| 2.3.2 不同初始温度全尾膏体力学性能演化规律 |
| 2.3.3 初始温度对全尾膏体力学性能影响机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 不同初始温度全尾膏体热-水-力-化多场性能监测实验 |
| 3.1 自制膏体热-水-力-化多场性能监测装置 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 不同初始温度下全尾膏体内部温度演化规律研究 |
| 3.3.2 不同初始温度下全尾膏体内部体积含水率和基质吸力演化规律研究 |
| 3.3.3 不同初始温度下全尾膏体内部电导率演化规律研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同初始温度全尾膏体热-水-力-化多场性能关联机制 |
| 4.1 全尾膏体水-力性能关联性研究 |
| 4.1.1 全尾膏体自干燥行为 |
| 4.1.2 全尾膏体体积含水率与力学性能关系 |
| 4.1.3 全尾膏体基质吸力与体积含水率关系 |
| 4.1.4 基于基质吸力的全尾膏体强度预测模型 |
| 4.2 全尾膏体水-化-力性能关联性研究 |
| 4.2.1 全尾膏体水化作用及硬化机理 |
| 4.2.2 全尾膏体水化反应速率与体积含水率关系 |
| 4.3 全尾膏体热-化-力性能关联性研究 |
| 4.3.1 温度效应下水化反应动力学 |
| 4.3.2 初温效应下膏体基质吸力-强度统一凝结模型 |
| 4.4 不同初始温度全尾膏体热-水-力-化行为关联机制 |
| 4.4.1 全尾膏体热-水-力-化多场性能关联性分析 |
| 4.4.2 全尾膏体热-水-力-化多场性能同时演绎机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 初始温度效应下膏体变形特性研究 |
| 5.1 全尾膏体变形特征分析 |
| 5.2 初始温度对应力-应变曲线的影响 |
| 5.3 初始温度对弹性模量的影响 |
| 5.4 初始温度对单轴抗压强度与弹性模量关系的影响 |
| 5.5 初始温度对水化反应度与弹性模量关系的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 初始温度效应下膏体损伤本构模型及应力-应变演化模拟 |
| 6.1 膏体温度-时间耦合损伤本构模型 |
| 6.1.1 全尾膏体损伤本构模型 |
| 6.1.2 全尾膏体损伤模型演化及其本构模型推导 |
| 6.1.3 不同初始温度全尾膏体损伤本构模型 |
| 6.1.4 温度-时间耦合的膏体弹性损伤本构模型 |
| 6.2 不同初始温度膏体应力-应变演化数值模拟 |
| 6.2.1 COMSOL Multiphysics软件介绍 |
| 6.2.2 基本假设 |
| 6.2.3 边界条件 |
| 6.2.4 物理模型及网格划分 |
| 6.2.5 COMSOL Multiphysics固体力学模块 |
| 6.2.6 模拟结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 减缓初始温度对膏体充填不良影响的调控技术研究 |
| 7.1 膏体料降温措施 |
| 7.1.1 冷却膏体中的一种或者几种集料 |
| 7.1.2 加冰 |
| 7.1.3 添加化学药剂 |
| 7.1.4 加强采场通风 |
| 7.2 膏体料升温(保温)措施 |
| 7.2.1 加热膏体中的一种或几种集料 |
| 7.2.2 储料装置建于厂房内 |
| 7.2.3 尾矿砂浆加热 |
| 7.2.4 添加外加剂 |
| 7.2.5 采场加热 |
| 7.3 初始温度对伽师铜矿膏体力学性能影响及调控措施 |
| 7.3.1 工程背景 |
| 7.3.2 冬季伽师铜矿膏体料初始温度及强度性能 |
| 7.3.3 工程建议 |
| 7.4 采场膏体充填料热-水-力-化多场性能监测方法 |
| 7.4.1 设计背景 |
| 7.4.2 监测装置 |
| 7.4.3 具体实施方式 |
| 7.4.4 应用前景 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）中关铁矿大水下充填开采充填体围岩匹配及沉降控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 充填材料研究现状 |
| 1.2.2 充填体与围岩相互作用机理研究现状 |
| 1.2.3 矿山开采沉陷及控制研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与研究方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法及技术路线 |
| 第二章 尾砂-煤矸石胶结充填材料配比及胶凝机理 |
| 2.1 胶结充填材料及主要性质 |
| 2.1.1 胶结充填材料 |
| 2.1.2 胶结充填材料的主要性质 |
| 2.2 尾砂-煤矸石胶结充填材料配比 |
| 2.2.1 实验材料与实验参考标准 |
| 2.2.2 实验材料物理性质实验 |
| 2.2.3 胶结充填材料配比试验 |
| 2.3 尾砂-煤矸石胶结材料胶凝机理 |
| 2.3.1 水泥的胶结作用 |
| 2.3.2 尾砂、煤矸石与水泥胶凝机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 矿柱-充填体组合结构稳定性分析 |
| 3.1 矽卡岩岩石力学实验 |
| 3.1.1 试件制备与加载 |
| 3.1.2 实验结果 |
| 3.2 ABAQUS有限元软件简介 |
| 3.3 充填体（矿柱）宽高比对组合结构稳定性的影响 |
| 3.3.1 本构模型的确定 |
| 3.3.2 载荷及边界条件 |
| 3.3.3 单元选取与网格划分 |
| 3.3.4 结果分析 |
| 3.4 充填体强度对组合结构稳定性的影响 |
| 3.4.1 数值模型 |
| 3.4.2 结果与分析 |
| 3.5 矿柱-充填体组合结构稳定性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 采场结构参数与回采顺序对采场稳定性的影响 |
| 4.1 岩体质量评价 |
| 4.1.1 结构面调查 |
| 4.1.2 岩芯点荷载强度实验 |
| 4.1.3 矿岩稳固性分级评价 |
| 4.2 数值模拟软件 |
| 4.3 数值模拟研究的具体方案 |
| 4.3.1 数值模型的建立 |
| 4.3.2 边界条件的确定与矿岩力学参数的选取 |
| 4.3.3 数值模拟方案 |
| 4.4 数值模拟结果分析 |
| 4.4.1 回采顺序为隔一采一时数值模拟结果 |
| 4.4.2 回采顺序为隔二采一时数值模拟结果 |
| 4.5 采场失稳机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 充填体与围岩相互作用机理 |
| 5.1 充填体力学作用机理概述 |
| 5.2 充填体与围岩力学响应特征 |
| 5.2.1 充填体与顶部岩体相互作用特征 |
| 5.2.2 充填体与侧向岩体相互作用特征 |
| 5.3 充填体与围岩相互作用的时间效应 |
| 5.4 充填体强度的动态匹配设计 |
| 5.4.1 经典充填体强度设计方法 |
| 5.4.2 充填体强度匹配设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 中关铁矿充填开采地表沉陷预测与工程设计 |
| 6.1 矿床地质及开采技术条件 |
| 6.1.1 地层、构造及岩浆岩 |
| 6.1.2 矿体地质特征及矿床成因类型 |
| 6.1.3 矿石质量特征 |
| 6.1.4 开采技术条件及水文地质 |
| 6.1.5 采矿方法及空区处理方式 |
| 6.2 数值模型的建立及模拟方案 |
| 6.3 地表沉陷预测 |
| 6.3.1 地表移动变形过程 |
| 6.3.2 地表沉陷预测结果分析 |
| 6.4 地表沉陷对建筑物的影响 |
| 6.5 工程设计 |
| 6.5.1 充填系统 |
| 6.5.2 矿井排水 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 在学期间参加科研项目 |
| 主要获奖 |
（10）金川高应力矿床充填采矿技术研究进展与亟待解决的技术难题（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 金川矿山充填采矿发展历程 |
| 2.1 金川铜镍矿床特点与存在的问题 |
| 2.1.1 金川铜镍矿床特点 |
| 2.1.2 采矿设计存在得主要问题 |
| 2.1.3 深部多中段开采存在的问题 |
| 2.2 金川充填技术研究发展阶段 |
| 2.2.1 粗骨料机械化胶结充填 |
| 2.2.2 高浓度管道自流输送 |
| 2.2.3 高浓度管道自流充填技术革新和膏体充填系统改造 |
| 3 金川充填采矿技术研究成果 |
| 3.1 充填材料及配比优化研究 |
| 3.2 充填料浆流变性及管道输送研究 |
| 3.3 高浓度及膏体充填料浆制备技术研究 |
| 3.4 充填料浆输送管网优化研究 |
| 3.5 膏体充填技术攻关与充填系统改造研究 |
| 4 金川充填技术存在问题与关键技术研究 |
| 4.1 金川充填技术存在的问题 |
| 4.2 金川充填采矿亟待解决的技术难题 |
| 5 结语 |
四、金川二矿区深部采场围岩与充填体变形规律预测（论文参考文献）
- [1]某矿山充填体内部应力分布规律及强度设计研究[D]. 许传金. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]双采矿方法协同开采条件下采场稳定性监测与分析[D]. 雷国荣. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]金川二矿区深部工程地质及开采稳定性技术研究[D]. 贺耀文. 兰州大学, 2020(04)
- [4]高阶段两步回采采场地压动态演化规律及其结构优化研究[D]. 周小龙. 北京科技大学, 2020(06)
- [5]全尾砂胶结充填材料微宏观特性及协同支护机理研究[D]. 张雯. 西安建筑科技大学, 2018(06)
- [6]高阶段全尾砂胶结充填体强度特性及充填体配比设计研究[D]. 魏晓明. 北京科技大学, 2018(03)
- [7]龙首矿六角形胶结充填的岩体塑性屈服和稳定性分析[A]. 冯雪磊,马凤山,赵海军,刘港,刘国伟,郭捷. 2017年全国工程地质学术年会论文集, 2017
- [8]初温效应下膏体多场性能关联机制及力学特性[D]. 王勇. 北京科技大学, 2017(05)
- [9]中关铁矿大水下充填开采充填体围岩匹配及沉降控制[D]. 李贞芳. 中国矿业大学(北京), 2016(07)
- [10]金川高应力矿床充填采矿技术研究进展与亟待解决的技术难题[J]. 杨志强,高谦,王永前,陈得信,姚维信. 中国工程科学, 2015(01)