了得網工業技術_地下金屬礦山災害防治技術匡忠祥

內容簡介

本書繫統地總結了近十年來，在復雜難采地下鐵礦山開采過程中災害防治技術研究方面取得的*理論成果和工程實踐，是一本關於如何預防和治理地下金屬礦山常見特重大災害技術方面的專著。主要內容包括：金屬礦床采礦與安全概述，深埋破碎松軟礦體采準巷道綜合維護技術與實踐，主溜井特大塌方綜合治理及穩定性分析，崩落法開采圍岩錯動機理及工程對策，深凹露天轉地下安全開采技術等五個部分。
本書可供大專院校相關專業的研究生和教師使用，也可供從事采礦工程技術的設計研究人員，以及礦山安全生產管理人員參考。

1 概述
1.1 金屬礦床的分類與特性
1.1.1 金屬礦石的種類
1.1.2 金屬礦床的分類
1.1.3 金屬礦床的特性
1.2 金屬礦床采礦與安全
1.2.1 采礦方法分類
1.2.2 地下金屬礦山災害分類
1.3 武鋼礦業公司主要礦山簡介
1.3.1 程潮鐵礦
1.3.2 大冶鐵礦
1.3.3 金山店鐵礦
2 深埋破碎松軟礦體采準巷道綜合維護技術與實踐
2.1 軟岩的分類及其工程特點1 概述
1.1 金屬礦床的分類與特性
1.1.1 金屬礦石的種類
1.1.2 金屬礦床的分類
1.1.3 金屬礦床的特性
1.2 金屬礦床采礦與安全
1.2.1 采礦方法分類
1.2.2 地下金屬礦山災害分類
1.3 武鋼礦業公司主要礦山簡介
1.3.1 程潮鐵礦
1.3.2 大冶鐵礦
1.3.3 金山店鐵礦
2 深埋破碎松軟礦體采準巷道綜合維護技術與實踐
2.1 軟岩的分類及其工程特點
2.1.1 軟岩的分類及力學特性
2.1.2 基於三軸實驗的軟岩破壞準則
2.1.3 軟岩采準巷道的變形規律
2.1.4 軟岩巷道的工程特征
2.1.5 軟岩巷道的支護原則
2.2 礦岩水理特性研究
2.2.1 礦岩所含礦物成分類型及含量
2.2.2 親水性
2.2.3 崩解特性
2.2.4 膨脹特性
2.2.5 礦岩的軟化性
2.2.6 水理性機理分析
2.3 采動應力分布規律與圍岩變形機理
2.3.1 采動地壓顯現的宏觀特征
2.3.2 采動應力分布規律
2.3.3 無底柱采場巷道圍岩變形機理
2.3.4 圍岩變形破壞機制
2.3.5 聯巷岔口穩定性分析
2.4 井巷綜合維護技術與工程實踐
2.4.1 概述
2.4.2 垮冒巷道直接維護技術
2.4.3 采場巷道間接綜合維護措施
2.4.4 采場巷道支護技術改進
2.4.5 采場巷道垮冒綜合治理效果
2.5 采準巷道支護專家繫統的研究與實踐
2.5.1 采準巷道分級支護設計
2.5.2 BP神經網絡算法的基本原理
2.5.3 支護專家繫統開發可行性研究
2.5.4 程潮鐵礦支護專家繫統的開發與應用
3 主溜井特大塌方綜合治理及穩定性分析
3.1 緒論
3.1.1 問題的提出
3.1.2 國內溜井使用及研究的現狀
3.1.3 岩石預應力錨固技術的研究概況
3.1.4 錨固工程設計方法及存在的主要問題
3.1.5 灌漿技術的發展現狀及理論研究
3.1.6 技術路線
3.2 主溜井破壞因素分析
3.2.1 溜破繫統岩體工程穩定性評價
3.2.2 岩體力學計算參數的確定
3.2.3 數值計算方法的選擇
3.2.4 主溜井穩定性主要影響因素分析
3.3 主溜井加固工程實例
3.3.1 新城金礦主溜井加固工程
3.3.2 小官莊鐵礦主溜井截堵工程
3.3.3 焦家金礦1號主溜井加固
3.4 程潮鐵礦2號主溜井返修加固的工程結構
3.4.1 傳統加固方法存在的問題
3.4.2 2號主溜井垮冒後圍岩穩定性評價
3.4.3 主溜井整體加固結構設計
3.5 二次高壓灌漿預應力錨固技術的施工工藝及作用機理
3.5.1 岩層二次高壓灌漿預應力錨固技術的特點及實施過程
3.5.2 岩層高壓灌漿作用機理研究
3.5.3 錨索與灌漿體相互作用機制的分析研究
3.6 高壓灌漿預應力錨索參數的設計與優化
3.6.1 預應力錨索參數的理論設計
3.6.2 預應力錨索參數的優化
3.7 主溜井加固效果穩定性數值分析及工程驗證
3.7.1 2號主溜井加固效果穩定性數值分析
3.7.2 2號主溜井加固效果穩定性的工程驗證
3.8 結論
4 崩落法開采圍岩錯動機理及工程對策
4.1 概述
4.1.1 金屬礦山地表移動研究的特點和難點
4.1.2 地表移動的研究方法及現狀
4.1.3 金屬礦岩層移動研究進展
4.1.4 岩層移動的工程控制研究狀況
4.2 地下金屬礦山崩落法采礦岩層移動規律調查
4.2.1 影響地表變形的方面和因素
4.2.2 無底柱分段崩落采礦法礦山地表移動調查實例
4.3 無底柱分段崩落采礦礦岩移動過程與機理
4.3.1 基本工藝及特點
4.3.2 礦岩崩落與地表移動機理
4.4 東主井地表岩層變形監測與錯動機理
4.4.1 礦區地質概況
4.4.2 開采過程調查
4.4.3 東區地表塌陷情況調查
4.4.4 東區近期地表移動監測
4.4.5 東主井地表變形破壞機理
4.5 程潮鐵礦西區地表圍岩崩落機理與移動規律預測
4.5.1 岩石力學性質實驗和岩體應力量測
4.5.2 西區地表移動規律神經網絡智能預測
4.5.3 西區開采地表移動變形預測數值模擬研究
4.5.4 西區地表變形預計的隨機介質理論
4.5.5 西區開采圍岩錯動對工程建設影響和對策
4.6 金山店鐵礦地表圍岩崩落機理與移動規律預測
4.6.1 地表變形的宏觀表現及其特征
4.6.2 地表變形地質分析及圍岩移動過程
4.6.3 地表變形法模擬計算分析
4.6.4 平行礦體同步開采相似材料模擬
5 深凹露天轉地下安全開采技術
5.1 概述
5.1.1 國外露天轉地下開采的技術發展現狀
5.1.2 國內露天轉地下開采的技術發展現狀
5.1.3 金屬礦山露天轉地下開采的安全技術問題
5.1.4 露天工作的安全措施
5.2 大冶鐵礦工程背景
5.2.1 礦區地質
5.2.2 礦體地質特征
5.2.3 礦床開采技術條件
5.2.4 礦床開拓
5.2.5 開采順序
5.2.6 開采現狀
5.3 大冶鐵礦終邊坡穩定性研究
5.3.1 東露天邊坡穩定性研究總結
5.3.2 東露天轉地下開采岩體力學指標研究
5.3.3 本次計算參數的確定
5.3.4 計算剖面的選取
5.3.5 邊坡岩體穩定性監測
5.3.6 極限平衡理論計算邊坡穩定性
5.3.7 數值模擬計算
5.4 露天轉地下開采巷道圍岩應力場變化規律
5.4.1 問題的提出
5.4.2 采場地壓顯現和巷道穩定性調查
5.4.3 采準巷道穩定性模擬計算分析
5.5 深凹露天轉地下開采對邊坡穩定性的影響
5.5.1 模擬計算方案
5.5.2 剖面Ⅵ’露天轉地下開采
5.5.3 剖面V’露天轉地下開采
5.5.4 剖面工一2露天轉地下開采
5.6 東露天轉地下開采地表錯動範圍
5.6.1 Ⅵ’剖面開采錯動範圍
5.6.2 V’剖面開采錯動範圍
5.6.3 I一2剖面開采錯動範圍
5.6.4 東露天轉地下開采錯動範圍的確定
5.7 露天轉地下開采的井下防洪排水
5.7.1 設計頻率暴雨徑流滲入量計算
5.7.2 工程實例
5.8 露天礦殘留礦柱的安全回采
5.8.1 露天坑底礦柱回采
5.8.2 露天邊幫殘留礦體回采
5.8.3 露天礦殘留三角礦柱回采
5.8.4 工程實例
參考文獻

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1 概述
我國是世界上自然災害嚴重的國家之一。近10年來，每年平均災害損失近16，相當於國民生產總值的3.8％，國民收入的30％。除了自然災害之外，大規模的工程活動也在不同程度地改變和重塑地質環境，誘發諸如邊坡失穩、地表塌陷和地基失效等災變災害。重大工程的災變災害極其復雜，我國防災減災技術落後，相關的科學研究還遠不能適應現代化的經濟建設，國務院通過的《21世紀議程》中，“防災減災”是其中的一項重要內容。
“重大工程災害與防治”涉及的研究領域和內容十分廣泛。其中，岩土工程災害與環境損傷防治是重要的組成部分。具體到礦業類工程應包括：（1）高應力深部地下工程的誘變災害與防治；（2）高應力、大采深條件下開挖的岩體動力學特征及其與圍岩變形破壞、頂板災害、瓦斯突出、岩爆的關繫；（3）大型地下開挖工程和城市地下空間利用所引起的地表沉陷和控制，地下含水層和地表水的破壞機理及保護措施；（4）結合重大工程研究邊坡穩定性、災變機理、風險評估與防治決策支持繫統等。
1.1金屬礦床的分類與特性
1.1.1金屬礦石的種類
根據所含金屬種類的不同，金屬礦石可分為貴金屬礦石（金、銀、鉑等）、黑色金屬礦石（鐵、錳、鉻）、有色金屬礦石（銅、鉛、鋅、鋁、鎳等）、稀有金屬礦石（鉭、鈮等）和放射性礦石（鈾、釷等）。按所含金屬成分數目，金屬礦石又可分為單一金屬礦石和多金屬礦石。
金屬礦石按其所含金屬礦物性質、礦物組成和化學成分可分為：
（1）自然金屬礦石。金屬素存在於礦床中的礦石，如金、銀、鉑等。
（2）氧化礦石。礦石礦物的化學成分為氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽，如赤鐵礦（Fe2O3）、紅鋅礦（ZNO）、軟錳礦（MnO2）、赤銅礦（Cu2O）等。
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