金属矿山采动岩石力学问题数值模拟分析

1 绪论1.1 数值计算方法研究与应用现状1.1.1数值计算方法研究现状1.1.2数值计算方法应用现状1.2 采矿工程岩石力学问题特点及数值模拟方法1.2.1采矿工程岩石力学问题特点1.2.2采矿工程岩石力学问题数值模拟方法1.3 采矿工程岩石力学问题数值模拟步骤1.3.1确定模型分析目的1.3.2创建模拟模型图1.3.3建立和运行简单的理想化模型1.3.4收集具体问题的数据1.3.5建立一系列详细的模型1.3.6完成模型计算1.3.7提出结果揭示规律2 露天矿山边坡工程稳定性研究2.1 边坡稳定性分析方法2.1.1工程地质类比法2.1.2极限平衡法2.1.3极限分析法2.1.4数值模拟方法2.1.5模型试验法2.1.6可靠度法2.1.7人工智能法2.1.8反分析法2.2工程概况2.3边坡岩体力学参数研究2.3.1正交试验设计2.3.2 有限元数值分析2.3.3 RBF神经网络反分析2.4 露天开采终了边坡稳定性计算2.4.1模型建立2.4.2 位移场计算结果及分析2.4.3应力场计算结果及分析2.5 露天开采终了边坡加固方案2.5.1加固方案设计2.5.2加固方案稳定性分析2.5.3加固方案确定3 地下矿山采区溜井工程稳定性研究3.1 多分层联络巷连接下采区溜井开挖变形规律与控制3.1.1多分层联络巷连接下采区溜井开挖后变形规律3.1.2溜井支护三维力学响应分析3.1.3小结3.2冲击载荷作用下采区溜井破坏区域与加固措施3.2.1溜井卸矿过程冲击破坏区域运动学分析3.2.2 某铁矿采区溜井受矿石冲击实例计算3.2.3采区溜井冲击破坏加固措施研究3.2.4加固方案稳定性分析3.3典型垮冒溜井加固方案3.3.1溜井垮冒概况3.3.2溜井破坏形式与原因分析3.3.3支护方案设计3.3.4加固方案稳定性分析4 地下矿山巷道开挖与支护工程稳定性研究4.1 工程概况与变形特征调查4.1.1工程概况4.1.2巷道支护设计4.1.3巷道变形调查4.2 巷道分级支护技术研究4.2.1支护形式与参数选择4.2.2巷道分级支护研究4.3巷道分级支护稳定性数值模拟4.3.1模拟计算方案4.3.2 I级围岩模拟计算结果分析4.3.3 II级围岩模拟计算结果分析4.3.4 III级围岩模拟计算结果分析4.3.5 IV级围岩模拟计算结果分析5 地下矿山滞留采空区工程稳定性研究5.1 滞留采空区稳定性综合分析模型5.1.1滞留采空区稳定性综合分析模型5.1.2工程背景5.1.3稳定性影响分析5.2 滞留采空区稳定性监测方案研究5.2.1 矿山与采空区概述5.2.2地压监测5.2.3监测系统布置5.3 滞留采空区治理顺序优化方法研究5.3.1工程背景5.3.2滞留采空区应力场分布与地表变形规律研究5.3.3 滞留采空区充填顺序优化研究5.4 滞留采空区充填治理效果分析方法研究5.4.1工程概况与治理方案5.4.2治理效果分析6 地下矿山充填采场相关工程稳定性研究6.1 复杂地层矿床开采方案优化研究6.1.1工程背景与开采方案6.1.2模型建立6.1.3 模拟步骤6.1.4模拟结果分析6.1.5小结6.2 上向分层充填采场充填料配比优化研究6.2.1采场破坏敏感区域有限元分析6.2.2采场分层充填配比优化分析6.2.3小结6.3 上向分层充填采场稳定性分析6.3.1采场参数与模型建立6.3.2水平关联采场稳定性分析6.3.3垂直关联采场稳定性分析6.3.4地表稳定性分析6.3.5小结附录附录1正交试验方案数值模拟结果图附录2BP参数反演程序代码参考文献