三山島金礦海下開采合理開采上限的確定.pdf

1、近幾十年來，我國快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)消耗了大量的礦產(chǎn)資源，加之其開采利用較為粗放，目前陸地礦產(chǎn)資源極其匱乏，而海下礦產(chǎn)資源非常豐富?？梢?，海下開采勢必成為礦業(yè)今后發(fā)展的重要方向。海下開采中一個重要的研究內(nèi)容是確定礦山開采上限，開采上限的合理與否關(guān)系著礦山安全、企業(yè)效益和資源利用率。本文以在渤海下開采的三山島金礦為工程背景，運用多種方法研究海下開采合理的開采上限，主要開展的研究工作如下:
　　(1)對國內(nèi)外海下及水體下開采確定開采上限相關(guān)

2、研究進(jìn)行了綜述，為合理確定三山島金礦海下開采上限提供了參考依據(jù)。
　　(2)通過室內(nèi)巖石力學(xué)試驗和現(xiàn)場地應(yīng)力測試等研究，獲得了礦區(qū)礦巖力學(xué)參數(shù)和地應(yīng)力分布規(guī)律，為后續(xù)的力學(xué)分析和數(shù)值模擬研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　(3)給出了海下開采確定開采上限的基本理論，提出了計算導(dǎo)水裂隙帶高度的修正經(jīng)驗公式并基于50組樣本實測數(shù)據(jù)構(gòu)建了導(dǎo)水裂隙帶高度的未確知聚類預(yù)測模型，由此計算礦區(qū)的導(dǎo)水裂隙帶高度分別為44.7m和31.6m。
　

3、　(4)運用5種傳統(tǒng)理論方法對防水礦巖柱尺寸進(jìn)行計算，在此基礎(chǔ)上又分別采用材料力學(xué)和彈性力學(xué)從強度和剛度等方面對3種力學(xué)模型下的防水礦巖柱尺寸進(jìn)行深入解析，得出了不同安全系數(shù)下需留設(shè)的防水礦巖柱尺寸。
　　(5)采用Midas/GTS-Flac3D耦合模擬技術(shù)對礦山不同中段開采采場導(dǎo)水裂隙帶高度和海底粘土層的位移變化進(jìn)行模擬，得出礦區(qū)合理的海下開采上限為-75m。為驗證數(shù)值模擬方法的可靠性，運用瞬變電磁法對-200m中段已采盤區(qū)采