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地下铁矿开采三维SURPAC建模与采矿过程稳定性数值分析

作　者: 张迎晖
导　师: 王在泉
学　校: 青岛理工大学
专　业: 固体力学
关键词: 古家台铁矿 三维可视化 地质模型 SURPAC-FLAC 模型转换
分类号: TD861.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文以古家台铁矿为工程背景,在对古家台铁矿大量地质资料收集和整理的基础上,采用大型矿山软件SURPAC构建了古家台铁矿三维可视化地质模型和采矿模型,通过采集和录入矿区内钻孔的数据信息,建立古家台铁矿地质数据库;实现了矿区的三维可视化,建成了古家台铁矿三维矿山模型数字化平台。然后把所建成的三维可视化地质模型生成块体模型,导入到有限差分法数值模拟软件FLAC3D中,模拟了现有开采参数条件下三维采场采矿及充填过程,并进行了力学分析,得到了采场结构的应力、位移和塑性区的分布规律。本文的主要研究工作如下:（1）通过对古家台铁矿地质资料的收集和整理,运用SURPAC软件建立了古家台铁矿地质数据库,建立了古家台铁矿三维可视化地质模型和采矿模型,实现了矿区的三维可视化。（2）通过对大型矿山软件SURPAC和数值模拟软件FLAC3D的使用,并参考相关资料,把SURPAC软件建立的三维模型转换到数值模拟软件FLAC3D中进行力学数值模拟,使FLAC3D建模快捷化,并且建立的模型更符合地下的实际形态,提高了数值模拟的准确度。（3）初步探索了一套利用SURPAC软件建立多网格高仿真复杂FLAC3D模型的方法。在对SURPAC软件的块体模型赋属性时,利用矿房的实体模型和约束组合来划分矿房,从而在复杂FLAC3D模型中实现矿房的分组,并真实地模拟了充填过程中出现的矿房离层问题。（4）使用转换后的FLAC3D仿真模型,依据古家台铁矿的采矿方法,采用古家台现行采矿参数,对真实的开挖过程进行了力学数值模拟。通过对顶板、矿柱和充填体的力学分析,得到了它们的应力、位移和塑性区的分布规律,为矿山的安全和合理开采提供了理论依据。

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山开采 > 金属矿开采 > 黑色金属矿开采 > 铁
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