基于實(shí)測(cè)的采空區(qū)三維建模及其衍生技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、金屬礦床地下開(kāi)采形成的大量采空區(qū)不僅危及礦山的安全，而且對(duì)資源的充分回收造成嚴(yán)重的困難。因此，以先進(jìn)的空區(qū)探測(cè)系統(tǒng)為手段，開(kāi)展以空區(qū)精密探測(cè)為基礎(chǔ)的相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用，已經(jīng)成為我國(guó)金屬礦山安全生產(chǎn)所面臨的重大前沿研究課題。 本文綜合運(yùn)用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)、數(shù)值模擬等方法，采用采空區(qū)精密探測(cè)系統(tǒng)(CMS)、礦業(yè)軟件Surpac、Datamine、Gocad及數(shù)值模擬軟件Phase<'2>等工具，緊密結(jié)合《采空區(qū)激光精密探測(cè)技術(shù)應(yīng)

2、用研究》和《基于空區(qū)精密探測(cè)礦床開(kāi)采貧損控制與礦柱回采中深孔優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究》科研課題，針對(duì)冬瓜山銅礦及銅坑礦的具體工程實(shí)際，開(kāi)展基于CMS探測(cè)的采空區(qū)三維模型構(gòu)建技術(shù)的研究，并以此為基礎(chǔ)，開(kāi)展采場(chǎng)邊界超欠挖量計(jì)算方法、基于空區(qū)實(shí)測(cè)的采礦貧損測(cè)定技術(shù)、基于空區(qū)實(shí)測(cè)的復(fù)雜邊界礦柱回采Surpac爆破設(shè)計(jì)方法及基于實(shí)測(cè)采空區(qū)回采過(guò)程數(shù)值模擬分析等相關(guān)衍生技術(shù)的研究。 針對(duì)CMS系統(tǒng)后處理軟件構(gòu)建空區(qū)三維模型可視化程度低、可編輯能力差

3、等弱點(diǎn)，研究提出了基于實(shí)際探測(cè)數(shù)據(jù)的采空區(qū)三維實(shí)體模型構(gòu)建技術(shù)。在采用CMS數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件CMSPosProcess對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上，運(yùn)用CAD、Surpac、Datamine及Gocad等軟件實(shí)現(xiàn)了采空區(qū)三維模型的構(gòu)建。 結(jié)合冬瓜山礦山工程實(shí)際，以實(shí)測(cè)空區(qū)模型為基礎(chǔ)，研究形成了一種精確計(jì)算采場(chǎng)周邊超欠挖量的方法。 研究形成了一種適合冬瓜山礦實(shí)際情況的準(zhǔn)確測(cè)定采場(chǎng)貧損指標(biāo)的方法，完成了冬瓜山礦52-2<'＃>、

4、52-6<'＃>、52-8<'＃>和52-10<'＃>采場(chǎng)的開(kāi)采貧損指標(biāo)的精確測(cè)定； 結(jié)合銅坑礦開(kāi)采實(shí)際，研究形成了基于空區(qū)實(shí)測(cè)的具有復(fù)雜邊界礦柱回采Surpac中深孔爆破設(shè)計(jì)技術(shù)，并在Surpac軟件中完成了銅坑礦 T505-T506礦柱回采中深孔爆破設(shè)計(jì)； 研究提出了基于實(shí)測(cè)的空區(qū)回采過(guò)程數(shù)值模擬分析Surpac與Phase<'2>耦合方法，并成功地應(yīng)用于冬瓜山礦采場(chǎng)回采過(guò)程的數(shù)值模擬分析中。 研究成果已經(jīng)在