司家营铁矿露天开采境界设计与边坡稳定性分析开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

目的及意义(含国内外研究现状分析)
毕业设计作为大学学习成果的一次综合性检验,它针对矿山的工程实际生产设计,以本次的司家营铁矿露天开采境界设计与边坡稳定性分析,通过矿山的预期经济效益计算出经济合理剥采比,为矿山的开采进度安排提供了基础;对于矿山边坡的稳定性问题,通过针对不同工况的长期稳定性验算,为露天矿山的长期安全稳定开采提供了理论基础。
露天采矿是一个移走矿体上的覆盖物,得到所需矿物的过程,其开发流程主要包括地质勘查、开采设计和资源开采三步,其中开采设计决定了整个项目的经济效果。开采设计通过预期经济效益计算剥采比,并由剥采比确定开采境界,之后完成露天车场的设计,剥离、采矿、排土等工程进度计划编制等工序。在矿床开采设计中,确定合理的露天开采境界是一个复杂、必要且关键的问题。它包括确定合理开采深度、采场底部平面周界以及最终边坡角。露天矿开采境界的主要影响因素包括经济因素、自然因素和技术组织因素。由于露天矿边坡裸露时间长达几十年甚至几百年,边坡受到各种因素的共同作用,易发生露天矿边坡事故
边坡事故是因边坡破坏导致边坡失稳而发生的。边坡破坏又是生产过程中的多种因素造成的。露天开采破坏了岩体内原始的应力平衡,在次生应力场作用下,发生滑坡和坍塌现象,这种现象,我们称其为边坡破坏。滑坡和坍塌是边坡破坏的主要类型,而边坡破坏又是影响边坡稳定,造成边坡事故的主要原因。具体地讲,影响边坡稳定,产生边坡事故的主要因素包括岩石岩性,地质构造,孔隙水的压力与冻胀影响,风蚀作用和爆破带来的地质扰动作用,因此需要对边坡进行长期稳定性分析。
目前,国内外对于矿区边坡稳定性分析方法基本相似。对于简单边坡,可采用手工计算方法,通过建立矿区常见的平面滑动模型,分别计算出边坡在天然工况、暴雨工况、爆破震动工况下的稳定性情况。利用岩石力学有关知识进行岩体的抗滑移验算并得到边坡的稳定性系数,并在乘上安全系数的基础上验算不同工况的稳定性情况。对于大范围的边坡进行稳定性计算与分析不宜采用传统手工计算的方法,基本上采用更高效更精确的数值模拟方法进行计算。而数值模拟主要就是求偏微分方程的数值解,主要有3种数值方法:有限元、有限体积和差分方法。其中有限元分析方法最为常见,针对岩土领域普遍利用Slide软件研究边坡的稳定性,使用的垂直条块极限平衡分析方法,可以准确预测边坡稳定情况,找出危险系数最高的滑面并计算滑面的安全性;应用更广泛的是ANSYS软件,可以根据实际情况建立一个更加真实的模型并进行网格划分,并可模拟多种条件下的加载情况,求解计算输出直观的受力与最薄弱破坏面。如我国的马士博利用SLIDE对南芬露天矿进行边坡模拟,找出最不利工作面并对其进行验算,达到对整体安全性进行验算的效果。

2. 研究的基本内容与方案

设计内容
设计的露天矿山根据矿山实际的工程资料(地质地貌,地质水文,自然环境条件资料)进行露天矿的整体结构设计,和边坡稳定性分析。主要包括:
(1):根据铁矿石性质及矿山预期经济效益,采用价格法确定露天矿山经济合理剥采比;
(2):利用各地质横纵剖面图选定露天矿最小底宽,最终边坡角,开采深度;
(3):露天矿开采终了平面图,最终开采境界横剖面图,最终开采境界纵剖面图的绘制
(4):利用简单计算分析或采取ANSYS简历三维模型进行露天矿边坡稳定性分析。

拟采取的技术方法
根据给出的参考文献《固体矿床采矿学》和设计任务书,从各地质横剖面图上初步确定开采深度,然后再用纵剖面图调整露天矿底部标高,并根据经济合理剥采比确定开采境界;利用《岩石力学》中关于岩体抗倾覆和抗滑移计算的方法,并考虑最不利工作面在复杂工况的情况,对露天矿进行稳定性分析。

3. 研究计划与安排



剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1]王建.露天矿开采工艺发展趋势与信息化现状[j].山西冶金,2018,41(02):126-128.

[2]田会,白润才,赵浩.中国露天釆矿的成就及发展趋势[j].露天采矿技术,2019,34(01):1-9.

[3]安文明,杨文忠,赵俊.平朔东露天矿南帮边坡稳定性分析及治理[j].露天采矿技术,2019,34(01):76-80.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 5元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。