多矿脉集群开采方法与结构稳定性

本书针对多条平行急倾斜矿脉群的赋存条件，提出集群采矿理念，并对集群采矿中的若干关键问题进行了研究。本书的研究成果，为急倾斜薄矿脉群安全高效开采提供了新的理念与方法，为今后同类型矿山开采提供借鉴与经验。
本书可供矿业、安全等领域的管理人员、研究人员以及工程技术人员阅读，也可供大专院校相关专业的师生参考。

1 多矿脉群开采概述
1.1 集群理论与集群采矿方法
1.2 矿床开采数值模拟技术
1.3 本书主体内容及结构
1.4 本章小结
2 矿山岩体质量分级方法
2.1 矿区岩体质量分类
2.1.1 CSIR岩体质量分类
2.1.2 分类数据的收集与分析处理
2.1.3 岩体质量评价
2.2 岩石物理力学参数的工程处理
2.2.1 岩体抗压强度σmc的工程处理
2.2.2 岩体抗拉强度σmt的工程处理
2.2.3 岩体抗剪切强度Cm、φm的工程处理
2.2.4 岩体变形参数的工程处理
2.3 本章小结
3 集群开采理念与集群采矿方法设计
3.1 集群开采理念
3.2 集群开采理念与现有开采理念的关系
3.3 集群开采技术体系设计
3.4 集群采矿方法设计
3.4.1 集群采矿方法适用条件与特点
3.4.2 深孔分段空场上向嗣后充填采矿法设计
3.4.3 浅孔水平分层上向连续充填采矿法设计
3.5 集群采矿法主要经济技术指标
3.5.1 采场出矿能力
3.5.2 采场生产能力与工效
3.5.3 采场的主要技术经济指标
3.6 本章小结
4 集群开采顶板安全跨度计算及模拟分析
4.1 集群开采顶板破坏模式及稳定性影响因素
4.1.1 顶板破坏模式
4.1.2 顶板稳定性影响因素
4.2 采场顶板力学模型
4.2.1 采场顶板力学模型确定
4.2.2 安全系数法基本原理
4.3 岩体力学参数选取
4.4 顶板安全跨度计算
4.4.1 平板梁理论法
4.4.2 荷载传递交汇线法
4.4.3 采矿厚跨比法
4.4.4 普氏地压理论法
4.4.5 结构力学梁理论法
4.5 顶板安全跨度计算结果分析
4.6 集群采矿法顶板跨度数值模拟验证
4.6.1 集群采矿法采场模型建立
4.6.2 集群采场顸板位移应力塑性区云图分析
4.7 本章小结
5 单-采场结构参数优化
5.1 研究方法及其特点
5.2 屈服准则及力学模型
5.3 模型的建立
5.3.1 模型计算范围
5.3.2 模拟参数的选取
5.4 数值模拟计算流程图
5.5 深孔分段空场嗣后充填采矿法
5.5.1 数值模拟开挖步距
5.5.2 采场结构参数优化方案介绍
5.5.3 施工后围岩位移分布
5.5.4 施工后围岩应力分布
5.5.5 施工后围岩塑性区分布
5.5.6 采场结构参数优化方案对比
5.6 浅孔水平分层上向连续充填采矿法
5.6.1 数值模拟开挖步距
5.6.2 采场结构参数优化方案介绍
5.6.3 施工后围岩位移分布
5.6.4 开挖后围岩应力分布
5.6.5 施工后围岩塑性区分布
5.6.6 采场结构参数优化方案对比
5.7 本章小结
6 集群回采顺序优化数值模拟
6.1 集群回采顺序提出的依据
6.2 集群回采顺序说明
6.3 集群回采模型
6.3.1 基本假设
6.3.2 数值模拟参数选取
6.3.3 模型建立
6.4 集群回采数值模拟
6.4.1 初始状态下的模型数值模拟
6.4.2 采场集群开采数值模拟
6.4.3 完全回采数值模拟
6.6 本章小结
7 采场围岩破坏机制数值模拟
7.1 非连续一连续介质耦合数值模拟方法
7.1.1 节理岩体断裂力学
7.1.2 非连续介质数值模型模拟
7.2 PFC2D离散介质模型
7.2.1 PFC2D基本原理
7.2.2 建立PFC2D岩体模型的步骤
7.3 FLAc与PFC2D模型的耦合
7.3.1 FLAC基本原理
7.3.2 PFC2D／FLAC耦合模型的建立
7.3.3 矿体回采顺序
7.4 计算结果分析
7.5 本章小结
8 采场底部结构稳定性
8.1 采场底部结构稳定性数值模型
8.1.1 本构模型及屈服准则
8.1.2 边界条件和初始地应力场
8.1.3 数值模型的建立
8.2 底部结构巷道稳定性主要影响因素
8.3 底部结构巷道破坏机理
8.3.1 岩体性质的影响
8.3.2 地应力的影响
8.3.3 巷道断面形状的影响
8.3.4 支护条件的影响
8.4 堑沟巷道与出矿巷道交岔点开挖顺序
8.4.1 方案设计
8.4.2 计算结果及分析
8.5 出矿巷道间距
8.5.1 矿石流动规律
8.5.2 出矿巷道间距理论计算
8.5.3 数值模拟及结果分析
8.6 出矿巷道布置形式和开挖顺序
8.6.1 方案设计
8.6.2 计算结果及分析
8.7 采场底部结构稳定性控制技术
8.7.1 支护对象
8.7.2 目前支护方式存在的主要问题
8.7.3 软弱破碎大变形围岩支护原则
8.7.4 基于联合支护理论的支护方式选择及作用机理分析
8.7.5 数值计算结果及分析
8.8 本章小结
9 工程实例
9.1 矿山地质概况
9.2 集群采矿方法设计
9.2.1 采场布置
9.2.2 采场通风
9.2.3 主要技术经济指标
9.3 集群采场顶板安全跨度
9.4 集群回采顺序
9.4.1 集群回采位移监测工程布置
9.4.2 回采过程位移监测结果
9.4.3 集群回采结果分析
9.5 本章小结
10 结论