一、动态优化地下开采参数和开采方法（论文文献综述）
焦贝[1]（2021）在《地下采煤对地表边坡稳定性影响分析》文中提出近年来,随着我国经济发展的需要,煤炭资源开采的强度也在不断增大,导致煤矿区由于地下开采诱发地表边坡失稳滑坡地质灾害越发严重。地下采煤诱发的地表边坡失稳滑坡是一个渐进破坏过程,其破坏机理有一定的复杂性,现有的地下开采情况下,地表黄土边坡稳定性的研究成果中,忽略了黄土的动力特性及开采扰动的影响因素,并将开采过程中地表黄土滑坡视为静力学问题,采用隐式算法求解其安全系数,无法有效分析开采过程中边坡的稳定性及破坏过程,以及确定边坡安全系数的变化规律,不利于地下采煤情况下地表边坡的稳定性评价。因此本文在考虑黄土动力特性的基础上,结合显式有限元动力学大变形分析方法,开展地下采煤过程中地表黄土边坡稳定性的研究工作,提出采煤过程中地表边坡稳定性分析方法,建立地下采煤对地表边坡稳定性影响评价模型,给出地下采煤情况下地表边坡安全性的评价方法。本文以陕西黄陵矿区地下采煤诱发地表黄土边坡失稳为背景,对地下采煤对地表边坡稳定性的影响问题进行了系统分析研究。主要研究成果如下:1、将地下煤层开采过程中扰动诱发地表边坡失稳作为动力学大变形问题进行计算分析。提出了一种适合地下煤层开挖影响地表边坡稳定性问题的显式大变形数值分析方法。在国内外研究成果基础上,阐述了地下采煤扰动作用下,地表边坡稳定性的研究现状和发展水平。2、建立黄土的黏弹塑性本构模型。采用阻尼器和弹簧并联的方式建立黄土本构模型的黏弹性部分,将Mohr-Coulomb强度理论作为动力本构模型的塑性部分,并与黏弹性部分进行串联建立黄土动黏弹塑本构模型,将该模型预测结果与动三轴试验结果对比验证了其合理性。3、将建立黄土动本构模型与显式大变形有限元计算方法相结合,并将显式有限元大变形方法确定的静力条件下的边坡安全系数与显式有限差分法、隐式有限法求解的边坡安全系数进行对比验证,结果表明本文提出的显式有限元边坡稳定性分析方法同样适用于边坡安全系数的计算。4、将提出的显式有限元大变形边坡稳定性分析方法,用于地下采煤过程中地表黄土边坡稳定性的研究。以黄陵矿为工程背景,结合工程地质勘探资料和岩土体物理力学实验,确定了岩土体的力学参数。利用显式有限元大变形计算程序,分析了开采过程中边坡安全系数的动态变化规律,研究了在开采过程中开采进尺、开采速度、开采厚度（一次开采煤层的厚度）、边坡坡度及高度对黄土边坡稳定性的影响。结果表明在开采扰动影响范围内,不同开采进尺、开采速度、开采厚度、边坡坡高、边坡坡度对边坡稳定性的影响较大,但是开采扰动影响范围与开采速度、开采厚度、边坡坡高、边坡坡度无关,其只与采空区的位置有关。建立了地下采煤对地表边坡稳定性影响评价模型,通过安全系数评价地表黄土边坡的稳定性,得到了不同开采条件下、不同工程条件下,地下煤层开挖的最大进尺。
刘志芳[2]（2021）在《露天转地下开采岩体采动响应演化特征及坡角效应研究》文中进行了进一步梳理矿山由露天转入地下开采后,露天终了边坡、地下采场围岩及上覆岩岩体的应力场、位移场及变形破坏场构成一个复杂多变的动态演化系统。本文以晋宁磷矿2号坑为工程背景,通过现场调研、相似物理模型试验、数值模拟及理论分析相结合的方法,引入边坡采动效应因子K,建立地下采场上覆岩力学分析模型及裂隙演化形态方程,并提出采动影响下力学失稳判据,阐明露天边坡坡角对地下采场围岩、覆岩的影响效应及动态失稳机理,主要研究结果如下:（1）依据相似理论,搭建露天终了边坡坡角为45°、55°、65°相似模型,分析露天转地下开采后采空区围岩、覆岩的变形破裂特征及坡角效应,结果表明:磷矿体采出后,采空区顶板首先形成应力卸荷区,顶板中心卸荷程度最大;随着采空区顶板裸露面积的增大,其卸荷范围也增大,距离采场越近,卸荷程度呈现递增趋势。露天边坡与地下采场上覆岩层的移动方向均指向采空区,最大水平、垂直位移出现在采空区直接顶;将三组模型的最大位移量和最大裂隙高度进行定量分析,表明坡角越大,地下采场破坏程度越剧烈。（2）采场覆岩的裂隙演化是依次向上发展的分层动态过程,其上覆岩裂隙发育带的外轮廓近似一椭抛带,因此基于椭圆抛物面形态方程,建立露天坡角α与采场上覆岩裂隙最大发育高度之间的关系,建立了考虑边坡坡角效应下采空区上覆岩裂隙椭抛带形态方程。（3）采用Matdem软件分析了露天转地下开采后岩体应力场、位移场及采场上覆岩的裂隙演化特征。结果显示:采场直接顶岩体随采随冒,边坡坡角越大,岩层冒落现象越明显;在矿体回采过程中,采场上覆岩层的破裂形态具有明显的分层结构,自下而上出现垮落带,裂隙贯通带及微裂隙松动带。（4）基于露天边坡坡角α及地下采场扰动应力等因素,引入边坡采动效应因子K,精确表达出由岩体位移变化值所反算出的原岩应力的变化;并基于Reissner中厚板理论对顶板不同开挖阶段下的破坏形式分为四边固支阶段和四边简支阶段,建立了采动影响下顶板失稳判据。（5）磷矿体由露天转地下开采后,地下采场直接顶呈“椭圆拱”式破坏,且当压力拱内部应力值超过岩层自身极限强度时,该岩层便会发生压缩破坏、剪切破坏、拉伸破坏或组合破坏四种破坏模式。
夏元平[3]（2020）在《基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究》文中研究表明我国的矿产资源属于国家所有。国家根据战略发展的需要,给有关单位或个人发放矿产资源开采许可证,通过进行合理有序的开采,更好地服务国家的经济发展。近年来,由于受到经济的利益驱动,部分非法开采分子在未取得矿产资源开采许可证的情况下,私自盗采国家的矿产资源,且开采手段又极具破坏性。有关部门为制止此类行为,采取了多种防范措施。但由于现有的非法采矿监督大多采用“逐级统计上报、群众举报、现场巡查”的“地毯式”方法进行,周期长、时效性差、人为因素影响大、准确度低,以致一些非法采矿监管困难,尽管采取了防范措施,但屡禁不止,影响矿山正常开采秩序,形成安全事故隐患并严重破坏了生态环境。因此,为了实现在人无需进入井下或井下实测空间的条件下确定地下开采区域,进而进行非法采矿识别成为可能,本文在总结地下非法采矿类型和识别途径的基础上,从解决“地表形变信息的获取、地表形变信息与地下开采位置的关联、合法与非法开采的甄别”三个关键技术问题入手,综合运用空间对地观测技术、GIS、采矿工程等技术的理论成果,解决矿区范围内In SAR获取地表形变信息的问题,以煤炭地下开采引起的地表沉陷为研究对象,在揭示地表形变信息与地下开采面的关联机理的基础上,构建能融合数据多源、反映多层次时空变化过程中地质空间与分布特征的GIS时空数据模型,建立地下合法开采和非法开采的甄别模型,并集成In SAR和GIS技术来实现矿区地下非法采矿的快速高效监测。论文的研究内容和和取得的主要成果总结如下:（1）总结了当前利用In SAR技术进行矿区地表形变监测的研究发展现状,进一步梳理了SAR成像原理以及D-In SAR、PS-In SAR、SBAS-In SAR的基本原理和数据处理流程,分析了In SAR形变探测的主要误差来源,并从形变梯度、失相关等方面剖析了In SAR在矿区形变监测中的主要影响因素。同时,综述了当前国内外In SAR与GIS技术集成应用以及地下非法采矿监测研究现状。（2）提出了一种面向地下非法采矿识别的GIS时空数据模型。针对矿山地下开采诱发的地质现象和动态过程,结合地下非法采矿监测的实际需求,介绍了支持地质事件多因素驱动GIS时空数据模型的基本概念和框架结构,定义了各种地质对象及相关的地质事件。同时,通过对矿山开采沉陷时空变化过程进行模拟与描述,构建了支持地质时空过程动态表达的GIS数据模型,并对矿山开采沉陷各个类的详细结构和时空数据库表结构进行了描述,在此基础上,提出了集成In SAR与GIS技术进行地下非法采矿识别的方法,并搭建非法采矿识别平台体系结构,为不同类型非法采矿事件的识别和监测提供平台保障。（3）提出了一种基于D-In SAR开采沉陷特征的地下无证开采识别方法。针对引起地表较大量级形变的地下无证开采事件,构建了自动圈定地表开采沉陷区的算法模型,设计了一种“时序相邻式”的双轨D-In SAR监测方案。通过精化D-In SAR数据处理的流程、方法和相关参数,精准地获取了区域范围内的差分干涉图,再根据由地下开采引起地表沉陷区域独特的空间、几何、形变特征,构建了从分布范围较大的差分干涉图中快速、准确圈定地表开采沉陷区的算法模型,在此基础上,实现了从圈定的开采沉陷区中进行非法采矿事件的识别,并对识别结果进行了对比分析和实地验证。通过资料对比和实地调查验证了地下非法开采的识别结果与实际情况基本一致,具有较好的识别效果,且定位出的采矿点的位置较准确,与实际位置的差距一般都小于20m。（4）提出了一种融合PS-In SAR和光学遥感的地下无证开采识别方法。针对引起地表小量级形变且隐蔽在房屋下的无证开采事件,鉴于这些非法事件开采的都是浅层煤炭资源,且地面上的房屋在较长时间序列中能够保持较强且稳定的雷达散射特性,通过联合PS-In SAR技术和高分光学遥感,提取出地表建筑物（居民地）对应PS点集的沉陷信息,并对提取出的建筑物沉陷信息进行形变时空特征分析,提出了一种从覆盖范围较大的建筑物沉陷信息中快速、准确探测出疑似非法开采点的方法。以山西省阳泉市郊区山底村为研究对象,选用Quick Bird02和Worldview02高分辨率数据以及20景PALSAR影像数据来进行实验研究,探测出该村2006年12月29日至2011年1月9日间发生过的2个非法采煤点,并将探测出的非法采煤点与历史查处资料进行对比分析,发现局部区域的准确率达到40%,探测率达到66.67%,且在开采时间上也基本吻合。表明了该方法是可行的,具有一定的工程适用性和实际应用价值。（5）结合In SAR地表形变监测技术和开采沉陷预计方法,提出了一种面向越界开采识别的地下采空区位置反演方法。首先依据开采沉陷原理建立起地表沉陷和地下开采面的时空关系模型,然后利用In SAR技术精确获取地表形变信息,最后根据时空关系模型反演出地下倾斜煤层开采的具体位置参数。与其他同类方法相比,该方法由于不依赖复杂非线性模型,因此具有较高的工程应用价值。为了验证所提出方法的可靠性和适用性,使用FLAC3D软件进行了模拟实验和分析,选用峰峰矿区132610工作面和11景Radarsat-2影像数据进行实验研究,结果表明,反演出的采空区位置平均相对误差为6.35%,相比于同类基于复杂非线性模型的算法,平均相对误差缩小了1.75%,相比于忽略煤层倾角的算法,平均相对误差缩小了6.25%,本文提出的方法可为进一步甄别和发现深藏在地下的越界开采事件提供一种新的监测方式与途径。该论文有图94幅,表12个,参考文献220篇。
刘建东[4]（2020）在《高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制》文中认为我国青藏高原地区矿产资源开发对于缓解国家部分能源和资源供应危机具有重要战略意义。其区域构造和高海拔特点决定了矿产资源开采面临着高构造应力扰动和脆弱生态保护问题。充填开采可减小地表沉陷,保护地表生态,是高海拔矿区地下采矿方法的首选。充填开采覆岩以完整的弯曲带结构形式存在,使得水平构造应力对覆岩移动的影响不容忽视。本文围绕高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降问题,采用人工智能、现场测试、理论分析、室内试验以及数值模拟相结合的方法,研究了高构造应力环境缓倾斜厚大矿体充填开采顶板与充填体相互作用机理和变形规律以及沉降控制对策,主要工作及研究成果如下:（1）提出了基于PSO-ERF算法的矿区三维地应力反演方法。将机器学习的随机森林（RF）算法和高效寻优的粒子群（PSO）算法相结合,提出了基于粒子群寻优改进随机森林模型（ERF）的地应力实测值-地应力场模型边界参数反演算法（PSO-ERF）,确定其算法流程和实现步骤,基于该算法提出了矿区三维地应力场反演方法。将该方法应用于甲玛矿区地应力场反演,其结果与实测值之间具有较好的一致性。（2）建立了构应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采顶板沉降力学模型。分析了水平构造应力对覆岩移动和变形的影响机理,得出水平构造应力有利于减小顶板沉降的结论。将充填体视为弹性地基、顶板岩层视为深梁,采用弹性地基上的简支深梁模型表述坚硬厚大顶板下缓倾斜（水平）厚大矿体充填开采的覆岩移动问题,利用弹性地基梁理论和弹性力学分析方法,推导了构造应力作用下充填开采顶板应力应变的解析解;通过理论计算,分析了充填体地基系数、水平应力侧压系数、开采深度、采充长度等因素对顶板沉降的影响,明确了充填体与顶板的相互作用关系,揭示了大面积开采充填体强度与顶板沉降控制的相互影响机理。（4）揭示了构造应力作用下缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动规律。采用数值模拟方法研究了不同侧压系数和充填体强度下顶板沉降和盘区矿柱支承压力变化规律,分析了水平构造应力有利于减小顶板沉降的应力拱效应,揭示了水平构造应力具有将顶板垂直应力部分转移至矿体两端围岩中的作用机理,侧压系数越大,应力转移效果越显着。（5）提出了构造应力作用下考虑地表沉降控制的缓倾斜厚大矿体充填开采充填体强度设计方法。建立充填体地基系数与弹性模量之间的关系,依据地表沉降与充填体地基系数的关系,提出基于地表沉陷控制等级的缓倾斜厚大矿体两步骤嗣后充填开采充填体强度设计与配比参数反演方法。论文研究成果对于高构造应力矿区缓倾斜厚大矿体充填开采覆岩移动和地表沉降控制具有重要指导意义,相关成果也可应用于同类矿体条件的自重应力型矿山充填开采领域。论文有图87幅,表18个,参考文献180篇。
程杰[5]（2020）在《缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究》文中研究指明露转地条件下露天边坡与地下采动的复合作用机理研究是安全有效进行深部开采的关键科学问题。论文依托国家自然科学基金资助项目（NO.41702327）“边坡与地下开采耦合作用下岩体响应的演化特征及其动态效应研究”,以滇池周边某磷矿露转地开采为工程背景,运用数值模拟与相似模型试验相结合的方法,对缓倾斜中厚矿体露天转地下开采作用下地压活动特征及其动态效应进行系统深入研究,并针对可能诱发的动力灾害使用不同充填结构进行防治。主要研究成果如下:1.对矿区工程地质、水文气象、开采现状等条件进行系统调研,并对采场主要岩体进行现场采样及室内力学性质测定,利用Hoek-Brown经验公式对测得力学参数进行折减,得到采场矿岩及顶底板围岩的基本力学参数。2.相似模型配比试验表明:以石英砂、石膏、碳酸钙、水及硼砂混合而成的相似材料通过改变各组分含量,对模拟材料的弹性模量、抗压强度能产生较大的影响。当石英砂含量为75%、80%时,可模拟弹性模量、单轴抗压强度范围分别为0.0152.8 GPa、0.088.4 MPa,可以对矿区主要岩体的力学特性进行有效匹配。3.相似模型试验结果表明:露天开采时,受开挖影响,模型邻边坡位置出现了一定回弹现象,边坡及采场覆岩应力与变形处于一种复杂的动态变化过程,但整体上呈现随着与边坡距离的增大而减小的变化规律,坡角位置出现最大沉降位移为0.28m,坡腰位置出现最大水平位移为0.22m。露天转入地下开采后,坡角位置出现最大沉降位移为1.1m,坡腰位置出现最大水平位移为0.44m;边坡岩体卸压区主要集中在坡腰处。采场覆岩上同一测点应力随着进路的推进而不断发生变化,顶板未垮落前顶板应力不断增大,顶板垮落后,空区顶板表现为卸压状态,应力向空区两端部转移;随着空区面积的不断增大空区上覆岩层由非充分采动向充分采动发展,回采完成后空区上覆岩层达到超充分采动状态,各阶段采场覆岩水平位移变化规律较为复杂,在一阶段空区上端角点处出现最大水平位移为0.32m,在二阶段空区上方中央偏下山部位出现最大沉降位移为2.4m。地下开挖完成后,边坡坡腰处出现宏观裂缝,各阶段顶板冒落严重,最大冒裂高度达32m。阶段矿柱的存在对矿区维持稳定有重要意义。4.缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征数值模拟结果表明:露天开采过程中,由于卸荷作用,露天边坡及邻边坡岩体内部出现应力减小及位移回弹现象,开采结束后边坡坡角位置出现较为明显的拉伸破坏。在地下开采过程中,露天边坡岩体最大下沉量出现在坡角位置为1.01m,最大横向位移出现坡腰位置为0.45m;边坡岩体内部压应力呈减小趋势,卸压区集中在坡腰处,最大卸压幅度可达34%。采场覆岩最大横向位移出现在一阶段空区上方右侧角点处为0.55m,最大下沉位移出现在第二阶段采空区顶板中央部位为2.10m;随着采空区的范围增大,采场顶板发生垮落,应力释放形成的卸压范围、卸压程度与采区两侧矿体应力集中系数均增大,增幅大小与空区上部岩层高度成反比。露天边坡安全系数在地下采动影响下急剧减小,开采完成后边坡安全系数接近许用安全系数的最低值。数值模拟与模型试验在应力与位移上均呈现相同的变化趋势,误差范围在15%以内,两者岩体变形破坏位置及范围也相差不大。5.运用数值仿真软件对不同充填结构下的空区治理效果进行研究,结果表明:四种充填结构下采场覆岩均未出现较大范围破断现象、应力峰值变化趋于平缓、模型顶板未出现明显的下沉运动,充填效果显着。综合来看,使用充填率为19.6%的“带状”充填结构进行空区充填不仅能够有效控制覆岩运动、减缓采场围岩应力集中现象,且充填材料较其他方案少,经济成本相对更低,效果最为理想。
柯丽华[6]（2020）在《基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型》文中认为矿产资源相对经济发展需求是有限的。社会发展对矿产资源需求量的持续增加和短期利益的驱动,促使矿山企业对矿产资源进行过度开采,最终影响代际公平和社会经济的持续发展。因此,科学动态地规划矿山的年开采量势在必行,这也是矿产资源开发利用的重要基础工作。以赋存特征复杂多变的非煤露天矿为研究对象,针对露天矿开采的工艺过程协同发展状态和矿山工程时空约束变化等特征,探寻开采量随寿命周期成本的变化规律。以同类矿山统计数据为基础,拟合分析固定成本和变动成本函数,采用回归分析方法,构建了类似已建矿山的寿命周期成本-年开采量函数,客观呈现了矿山寿命周期成本与年开采量之间的变化规律。考虑矿山寿命周期成本受矿体赋存特征、矿山生产系统特征要素和管理因素的影响,采用灰色关联分析方法,构建了基于模糊灰色关联度的矿山成本主控要素的抉择方法,有效减少了非关键要素对露天开采寿命周期成本-开采量变化规律的干扰。探寻了矿床赋存特征、生产条件、露天矿开采境界参数、工艺设备参数、开采程序特征要素和采掘工作面参数等系统特征要素的变化对寿命周期成本-开采量函数的影响规律。基于各类要素组合变化对露天矿开采难度的影响趋势分析,采用定性分级与定量计算相结合的方法,计算露天矿各类影响因素的开采难度系数;进而考虑各类要素的独立性,建立类似已建矿山和拟建矿山之间的相对综合开采难度系数的计算模型。引入开采难度系数,建立了拟建露天矿寿命周期成本-开采量函数,客观地呈现了不同矿床赋存特征和矿山生产系统特征要素组合效应对露天矿开采量影响的本质规律。综合考虑最低寿命周期成本和开采难度的影响,建立了基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型。针对矿山生产经营需求,以矿山开采对象特殊性、生产工艺环节协调发展和矿山工程时空发展为约束条件,运用规模经济理论和资金时间价值理论,以折现后开采各期总收益最大为准则,建立了矿产资源开采价值模型。引入哈密顿函数,利用考虑了开采难度的拟建矿山露天矿寿命周期成本-开采量函数,求出最优的矿产资源开采量,反映了露天矿开采量在开采难度和寿命周期成本影响下的变化规律,补充和完善了矿产资源的可持续利用理论。利用基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型研究了乌龙泉矿拟开采区域（+43m以下）的矿产资源开采量规划和生产能力决策问题。基于该矿已开采区域（+43m以上）的生产经营统计数据,计算该矿山已开采区域和拟开采区域之间的相对开采难度系数为0.902,构建了矿山拟开采区域（+43m以下）的寿命周期成本-开采量函数,进而建立了拟开采区域（+43m以下）的矿产资源开采量动态规划模型,客观地呈现了拟开采区域（+43m以下）的矿产资源开采量随时间逐渐增加的本质变化规律,结果表明:该矿拟开采区域矿产资源开采模式为加速耗竭模式,与该矿山熔剂资源开发利用的趋势相符。依据此模型规划结果,基于投资增量最小原则,制定该矿的生产能力方案为270×104t/a（第一阶段第1年～第20年）和350×104t/a（第二阶段第21年～第30年）,为该矿山熔剂资源的开发策略提供了有效的决策依据。
龙周彪[7]（2020）在《姑山矿露转井安全开采境界顶柱合理厚度与边坡稳定性研究》文中研究说明露天转井工开采是矿山企业开发更深部资源的重要方法,利用尾砂回填废弃露天矿坑不仅为地下矿体开采产生的尾砂处理提供了排放空间,也为实现矿坑范围内土地复垦和植被恢复提供了条件,对于矿山企业可持续发展具有重大应用价值。本文以马钢集团姑山铁矿露天转井工开采为工程背景,通过理论分析、数值计算等研究方法,对露天转井工开采境界顶柱安全厚度和矿坑边坡稳定问题进行研究。通过本文研究,对矿坑尾砂回填条件下露天转地下开采引发的采场及边坡围岩扰动效应,有了较为深入的理解。对露天矿山企业利用露转井方式开采深部矿产资源具有重要的实践意义和推广价值。本文主要得到如下几点结论:（1）分别基于矿体开采后采空区上覆岩体长期稳定和开采过程单个进路顶板安全,分析了露转井开采境界顶柱受力状态,建立了境界顶柱弹性地基梁模型和梯度荷载悬臂梁模型,计算得出不同充填参数和进路跨度条件下境界顶柱临界安全厚度的理论值。（2）基于Surfer和ANSYS过度平台的方法建立复杂的姑山铁矿三维地质模型,并导入FLAC3D软件进行尾砂回填条件下的露天转井工开采数值计算,分析了采矿进路跨度及采空区充填参数对境界顶柱临界安全厚度的影响。通过围岩塑性区、应力场及位移场变化的综合判断,分别得出不同进路宽度、不同采空区充填体弹性模量条件下对应的境界顶柱临界安全厚度数值模拟结果。综合理论计算与数值模拟结果,获得姑山铁矿露天转地下开采的境界顶柱临界安全厚度。（3）根据露天矿坑改建成尾矿库容量与地下矿体各中段开采年限,将姑山铁矿露转井开采进行了阶段划分,通过各阶段数值模拟得到露天转井工开采对矿坑边坡围岩动态扰动规律以及尾砂回填作用的影响。（4）根据边坡岩体位移特性,得出尾砂回填下的露天转井工开采引起的边坡岩体移动是一种复合型的移动方式结论,其移动兼具滑移和沉降共同特征,是沿边坡滑动位移WL、指向地下采空区位移WD和尾砂回填引起的边坡位移WS三者叠加作用的矢量和。根据边坡不同空间位置岩体移动特征的差异,得出露天转井工开采矿坑边坡呈现出滑移—塌陷复合型潜在破坏模式。通过强度折减法分析计算,得到姑山铁矿露天转井工开采矿坑边坡能够基本保持稳定的结论,并且利用尾砂回填露天矿坑将有利于地下矿体开采时的边坡稳定。该论文有图57幅,表18个,参考文献108篇。
谭爱平[8]（2020）在《矿井下物联网无线MAC协议关键技术研究》文中认为2016年,国务院安委会下发《金属非金属地下矿山采空区事故隐患治理工作方案》,明确指出地下矿山开采安全管理工作的重要性。通过物联网（IoT,Internet of Things）技术在矿山部署传感器,可以实现数据的识别、定位、监管等功能,因此,基于物联网技术进行矿山安全施工监测具有重要意义。鉴于矿井下应急救援的需求,在矿井塌陷的情况下,无法采用常规的供电方式,因此现有的技术方案大多数是基于IEEE 802.15.4的低功耗MAC（Media Access Control）协议,例如ZigBee,通过 CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid）算法在MAC层实现无线信道接入。不过,不同于露天开采,矿井下的特殊应用环境使得现有方法仍然面临挑战:首先在矿井下需要部署大量传感器,特别是人员定位传感器,其具有移动性的特点,在某个时间段可能会导致某些区域的无线设备聚集,增加无线数据碰撞的概率,而CSMA/CA算法无法在大数据量的情况下保证数据传输的可靠性;其次,CSMA/CA算法通过随机退避的方式竞争无线资源,当设备较多时,可能会造成较大的通信延迟;最后,矿井下物联网需要根据巷道走向来部署,因此需要针对其特殊的拓扑结构来进行算法设计。基于以上背景,为了解决传输可靠性和通信延迟的问题,根据TDMA（Time Division Multiple Access）方法的特点,本文研究基于时隙调度的MAC协议关键技术,根据矿井下不同的巷道拓扑结构进行相关算法设计和分析。与此同时,由于时钟同步是时隙调度算法的必要条件,本文研究矿井下时钟同步方法。由于现有的同步方法侧重于两点之间同步精度和能耗的研究,且同步方法依赖于同步消息的收发,而在矿井下特殊条件下,无线干扰使得这些方法无法满足鲁棒性的需求,因此,本文研究符合矿井下时隙调度需求的同步方案。综上,本文的主要贡献如下:（1）为了分析矿井下物联网的无线传输的基本需求,基于矿井下施工环境及物联网的部署方式,研究通用的矿井下多信道时隙调度问题。对该问题的计算复杂性进行理论分析,证明该问题是一个NP-Hard问题,然后提出一个通用的基于贪心思想的多信道时隙调度算法,理论化分析算法的有效性。与此同时,根据矿井下大量传感器数据的实际情况,在时隙调度问题基础上,提出一个多数据流的选择问题,并且提出对应的解决方案,最后进行必要的理论分析。（2）为了解决矿井下不同巷道拓扑结构的多信道时隙调度问题,分别针对两种不同拓扑结构,进行相关算法的设计和分析。首先研究一种链式混合拓扑的矿井下物联网结构,分析多信道时隙调度问题的贪心算法在该拓扑结构下的最优性。其次,面向矿井下物联网的一种树状混合拓扑的特殊应用,研究一个更复杂的多信道时隙调度问题。理论化的分析其计算复杂性,同时分析在矿井下特殊树状混合拓扑结构下,提出的贪心算法在满足可调度的前提下能够得到最优化的调度结果。最后分别对两种拓扑结构下的贪心算法的丢包率和平均延迟进行了对比分析,实验结果表明提出的贪心算法具有较低的丢包率和平均延迟。（3）为了解决矿井下传感器无线数据的多基站接入问题,研究特殊的基于延迟约束的多基站多信道时隙调度问题,通过计算复杂性分析,证明该问题是NP-Hard的。提出一个基于截止期优先的启发式算法来解决这个问题,包含预分配和动态调整两个部分:第一,通过最小截止期优先的预分配算法可以保证截止期较小的数据优先调度,降低延迟;第二,通过动态调整算法,可以使得更多的数据包接入信道。最后进行了对比实验分析,实验结果表明提出的算法具有较小的丢包率和较低的平均延迟。（4）为了解决矿井下时隙调度算法面临的时钟偏移问题,研究并设计一个矿井下时钟同步方案,包括基站和传感器不同的时钟同步机制。采用动态超帧的设计思想,将超帧进行有效划分,在每个超帧的最后一段时隙进行时钟偏移量的估计,并且根据估计结果动态的调整下一个超帧的大小。最后分别从同步精度、能耗和鲁棒性三个方面对提出算法进行对比分析,实验结果表明提出的同步算法具有较好的性能。本文研究了矿井下物联网无线MAC协议关键算法,设计的相关算法符合矿井下物联网无线数据实时、可靠传输的需求,并且从理论化的角度对问题进行复杂性和最优化的分析,具有一定的理论和工程参考价值。
李小双,王运敏,赵奎,杨舜[9]（2019）在《金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展》文中研究说明金属矿山由露天转地下开采后,露天边坡及周围岩体与地下开采组成一个复合的动态采动体系,其变形和力学行为极为复杂,局部呈现出典型的非线性特征,给矿山的地压管理与安全生产带来了严重挑战,一直是国内外科研工作者研究的热点。目前人们对脉状或者块状的铁矿、铜矿露天转地下开采技术已有大量研究成果,但由于各种类型矿山地质采矿赋存条件的差异性,加之露天边坡岩体与地下开采环境的复杂性和不确定性,人们对露天转地下开采后岩体的采动变形机理与力学机制依然缺乏科学的、定量化的分析和表达。本文在综合分析大量文献的基础上,从国内外金属矿山露天转地下开采矿山现状、露天转地下开采的平稳过渡问题、边坡变形破坏特征和失稳机理以及安全管控技术、地下开采对露天边坡的影响效应及作用机制、"露井复合开采"相互作用机理等几个方面对金属矿山露天转地下开采的研究现状进行了深入系统论述,同时展望了金属矿山露天转地下开采研究的发展趋势,为工程实践提供理论参考。
刘潇鹏[10]（2019）在《煤炭地下气化高温烧变围岩移动破坏机理研究》文中认为煤炭地下气化技术作为煤炭资源绿色开采、清洁利用的重要技术手段之一,具有极大的发展空间。该技术不但能够减少煤炭资源开发对环境的影响,并且能够回收传统井工开采难以回收的煤炭资源,提高煤炭资源的回收效率,为建设资源节约、环境友好型社会提供重要的技术支持。然而,煤炭地下气化技术目前仍处于开发研究的早期阶段,大规模推广应用仍然存在诸多问题需要进一步研究。特别是在气化过程中燃空区围岩的移动破坏导致的气化炉失稳、地下水污染等问题,目前的研究尚显缺乏。本文通过力学实验、理论分析、数值模拟相结合的方法,针对煤炭地下气化过程中气化燃空区烧变围岩的高温变性特征,对高温烧变围岩的移动破坏规律、煤炭地下气化采场气化炉-隔离煤柱的设计方法展开了系统的研究,取得了以下成果:（1）研究总结了煤系地层常见的泥岩-砂岩热力学特性随温度的变化规律,并对煤炭进行了高温-冷却环境下力学实验,实验结果为:在100℃以下煤炭表现出脆性,当压力达到抗压强度时立即破坏;当温度达到200℃及以上后,煤炭表现出延性,当压力达到抗压强度的极限后,煤炭呈屈服流动状态。煤炭的力学参数如抗压强度、弹性模量、抗拉强度、内聚力随着温度的升高整体表现出三个阶段的变化:（1）在温度升至100℃左右时,其力学性能略微增强;（2）在200400℃时其力学性能急剧下降;（3）当温度大于400℃后其强度保持稳定。（2）建立了基于燃空区围岩热学参数动态变化的煤炭地下气化围岩内部温度场的扩散模型,基于该模型计算了燃空区围岩内部各处的温度极值及扩展范围。基于乌兰察布煤炭地下气化实验区的基本概况,认为煤炭地下气化过程中温度场在顶板内部的传播范围为11.4m,底板内部传播范围为9.3m,两侧煤壁的传播范围为9.6m。基于煤岩力学特性随温度变化规律的研究成果,建立了基于动态参数的燃空区烧变围岩移动破坏的数值模拟方法,为研究煤炭地下气化围岩移动破坏机理打下了坚实的基础。（3）利用FLAC3D进行数值模拟发现,改变煤炭地下气化围岩移动破坏特征的主要原因是高温引起的煤岩力学特性变化,热应力在整个过程中影响较小。利用3DEC建立了离散元模型,模拟了传统开采、煤炭地下开采条件下不同采面宽度围岩的移动破坏规律。结果显示随着采面宽度的增加垮落带及裂隙带高度都在不断增加,气化开采时顶板垮落带高度与裂隙带高度及顶板的下沉量都大于传统开采。通过对比不同岩性条件下的煤炭地下气化顶板移动破坏特征可知,顶板岩石的力学性质受高温影响越大,顶板变形破坏特征变化越大,由于泥岩的力学特性在高温的作用下衰减程度大于砂岩,故同样采面宽度下砂岩顶板的移动破坏程度小于泥岩顶板。（4）随着采区气化面数目的增多,覆岩破坏高度及煤柱塑性区域的宽度都有所增加,但变化很小。同时顶板最大下沉值不断增大,且最大值出现在采区中部。数值模拟发现,当采出率接近50%后,气化采场稳定性快速衰减,极易造成顶板失稳、煤柱垮塌的现象。当燃空区宽度大于24m时,基本顶开始破断,垮入气化通道,影响气化进程。因此,在保证气化通道稳定性的基础上,气化炉宽度设置在16m24m间,采出率在40%50%时较为合理。（5）基于大板裂隙理论及极限平衡原理分析了隔离煤柱内部的应力分布,建立了隔离煤柱屈服区的计算方法。在此基础上结合煤炭地下气化特殊的隔离煤柱形态及高温烧变特征,推导了梯形高温烧变煤柱的屈服区宽度的计算模型,提出了基于屈服破坏区宽度及基于极限承载的隔离煤柱稳定性评价模型。（6）将基于微分求积法的状态空间方程解法应用于煤炭地下气化高温烧变顶板移动变形研究,解决了煤炭地下气化烧变顶板变形的求解问题。建立了固支、简支状态下高温烧变顶板极限跨距的计算方法。结果显示:随着顶板厚度的增加,烧变顶板与非烧变顶板的极限跨距都随之增加,顶板厚度相同时简支条件下非烧变顶板极限跨距小于高温烧变顶板,且随着顶板厚度的增大烧变顶板极限跨距的增长速率小于非烧变顶板;固支条件下高温烧变顶板的极限跨距大于非烧变顶板,且随着顶板厚度的增大烧变顶板极限跨距的增长速率大于非烧变顶板。（7）基于地下气化区域围岩协同变形思想,将多条带气化面顶板变形看作燃空区顶板变形与煤柱应力集中造成的煤柱及顶底板压缩量的总和,建立了基于燃空区围岩协同变形的顶板下沉模型。基于该模型建立了基于顶板下沉空间与等价采高的地表沉陷预计方法:当燃空区宽度较小、隔离煤柱稳定时,可认为顶板下沉空间全部传递到地表,此时可计算顶板下沉空间将其转化为等采高的采空区,并利用概率积分法进行地表沉陷预计,通过数值模拟及实例计算显示该方法能够很好的应用于煤炭地下气化地表沉陷预计中。该论文有图116幅,表9个,参考文献172篇。
二、动态优化地下开采参数和开采方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、动态优化地下开采参数和开采方法（论文提纲范文）
（1）地下采煤对地表边坡稳定性影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡稳定性分析方法的研究现状 |
| 1.2.2 黄土滑坡的研究现状 |
| 1.2.3 地下开采情况下地表边坡稳定性研究现状 |
| 1.3 当前研究存在问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 基本理论及方法 |
| 2.1 土动力学基本理论 |
| 2.1.1 基本理论 |
| 2.1.2 黄土动黏弹塑性本构模型建立 |
| 2.1.3 动本构模型验证 |
| 2.2 计算方法基本理论 |
| 2.2.1 显式有限元法 |
| 2.2.2 有限元强度折减法 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于ABAQUS二次开发的地表边坡稳定性分析方法 |
| 3.1 ABAQUS显式分析模块介绍 |
| 3.2 二次开发的实现 |
| 3.3 方法的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 开采条件对地下采煤情况下地表边坡稳定性的影响分析 |
| 4.1 数值模型建立及边界条件设置 |
| 4.2 地下采煤前边坡稳定性分析 |
| 4.3 开采后边坡稳定性分析 |
| 4.3.1 开采过程中边坡安全系数的确定 |
| 4.3.2 开采进尺对边坡稳定性影响分析 |
| 4.3.3 开挖厚度对边坡稳定性影响分析 |
| 4.3.4 开采速度对边坡稳定性影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 边坡几何特征对地下采煤情况下地表边坡稳定性的影响分析 |
| 5.1 坡高对边坡稳定性影响分析 |
| 5.2 坡度对边坡稳定性影响分析 |
| 5.3 本章小节 |
| 6 三维情况下地下采煤地表边坡稳定性分析 |
| 6.1 计算模型及边界条件 |
| 6.2 计算结果分析 |
| 6.3 地下采煤对地表黄土边坡稳定性的评价 |
| 6.3.1 极限安全系数的确定 |
| 6.3.2 地下采煤对地表边坡稳定性影响评价模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）露天转地下开采岩体采动响应演化特征及坡角效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 露天转地下开采研究现状 |
| 1.2.2 地下开采对露天边坡的影响 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 采场概况及岩石力学参数测定 |
| 2.1 矿区地理位置 |
| 2.2 矿区地质条件 |
| 2.2.1 工程地质岩组划分 |
| 2.2.2 矿体赋存特征 |
| 2.3 岩体质量研究 |
| 2.4 岩体结构面调查及分析 |
| 2.4.1 结构面调查 |
| 2.4.2 采场稳定性分析 |
| 2.5 开采现状 |
| 2.6 ICT钻孔现场原位勘测 |
| 2.7 岩石力学参数的测定 |
| 2.7.1 试验岩样制备 |
| 2.7.2 试验步骤 |
| 2.7.3 力学参数测定 |
| 2.8 试验结果 |
| 2.9 小结 |
| 第三章 露天转地下开采后岩体移动与变形破坏规律及其演化特征 |
| 3.1 试验概述 |
| 3.2 相似模拟试验设计 |
| 3.3 相似材料配比 |
| 3.3.1 材料配比方案 |
| 3.3.2 材料用量 |
| 3.4 试验开采方案及测点布置 |
| 3.4.1 试验开挖方案 |
| 3.4.2 试验测点布置 |
| 3.5 模型堆砌 |
| 3.6 岩体移动与变形破坏规律 |
| 3.7 岩体采动响应特征的坡角效应研究 |
| 3.8 采场上覆岩裂隙演化规律 |
| 3.9 小结 |
| 第四章 露天转地下开采后岩体应力分布规律及其演化特征 |
| 4.1 Matdem数值模拟软件的介绍及计算原理 |
| 4.1.1 Matdem数值模拟软件概述 |
| 4.1.2 接触模型及计算原理 |
| 4.1.3 能量转换 |
| 4.2 建立数值计算模型 |
| 4.2.1 岩体力学参数的确定 |
| 4.2.2 开挖方案 |
| 4.3 坡角45°,55°,65°露天转地下开采岩体应力分布规律 |
| 4.4 坡角45°,55°,65°露天转地下开采岩体移动与变形破坏 |
| 4.5 坡角45°,55°,65°露天转地下开采后岩体采动坡角效应研究 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 露天转地下开采后岩体采动演化的动态效应研究 |
| 5.1 地下采场岩层移动过程分析 |
| 5.1.1 关键层判别方法 |
| 5.1.2 实例分析 |
| 5.2 露天转地下采动效应因子“K”研究 |
| 5.3 基于Reissner中厚板理论采场顶板破坏力学机制分析 |
| 5.4 露天转地下开采岩层破坏模式力学分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 2 InSAR技术理论基础 |
| 2.1 SAR成像原理及影像特征 |
| 2.2 InSAR技术原理 |
| 2.3 D-InSAR技术原理 |
| 2.4 时序InSAR技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 面向地下非法采矿识别的GIS时空数据模型 |
| 3.1 矿山开采沉陷时空变化分析与表达 |
| 3.2 矿山开采沉陷动态过程模拟与描述 |
| 3.3 面向非法采矿识别GIS时空数据模型的逻辑组织 |
| 3.4 地下非法采矿识别平台体系结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于D-InSAR开采沉陷特征的地下无证开采识别 |
| 4.1 矿山地表与图层对象动态关系构建 |
| 4.2 矿山地表形变D-InSAR监测 |
| 4.3 开采沉陷特征提取和沉陷区圈定 |
| 4.4 实例分析与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 融合PS-InSAR和光学遥感的地下无证开采识别 |
| 5.1 矿山地表与传感器对象动态关系构建 |
| 5.2 联合PS-InSAR和光学遥感提取地表建筑物的沉陷信息 |
| 5.3 基于建筑物沉陷时空特征的地下无证开采识别方法 |
| 5.4 实例分析与验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 面向越界开采识别的地下开采面位置反演 |
| 6.1 矿山地表与开采面对象动态关系构建 |
| 6.2 地下开采引起的地表沉陷规律 |
| 6.3 开采沉陷预计原理和模型 |
| 6.4 基于InSAR和沉陷预计理论的地下开采面反演 |
| 6.5 工程实例及分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和技术路线 |
| 2 矿区地质特征与地应力分布规律 |
| 2.1 矿区地质特征 |
| 2.2 矿岩物理力学参数试验 |
| 2.3 矿区地应力测量与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演 |
| 3.1 参数反演的基本理论 |
| 3.2 参数反演的PSO-ERF智能算法模型 |
| 3.3 基于PSO-ERF算法的三维地应力场智能反演 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 构造应力环境充填开采充填体与顶板相互作用机理 |
| 4.1 充填开采覆岩结构特征 |
| 4.2 构造应力对覆岩变形的影响机理 |
| 4.3 充填开采覆岩变形力学模型及求解 |
| 4.4 充填体与顶板相互作用机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 构造应力作用下充填开采覆岩移动规律 |
| 5.1 数值模拟方案及模型建立 |
| 5.2 不同侧压系数和充填体强度覆岩移动规律 |
| 5.3 不同侧压系数和充填体强度盘区矿柱支承压力变化规律 |
| 5.4 矿体回采过程地表沉降与支承压力显现规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 胶结充填材料力学性能预测与配比参数反演 |
| 6.1 胶结充填材料力学性能试验 |
| 6.2 低温环境对充填体强度的影响 |
| 6.3 胶结充填体需求强度计算 |
| 6.4 基于PSO-ERF模型的胶结充填材料配比参数反演 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工程实践与应用 |
| 7.1 充填系统概况 |
| 7.2 甲玛矿区充填开采地表沉陷预测 |
| 7.3 实测数据分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 露转地开采地压活动特征分析方法 |
| 1.2.2 采空区充填技术发展现状 |
| 1.3 论文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 采区概况及岩石物理力学参数测试 |
| 2.1 采区概况 |
| 2.1.1 矿床特征 |
| 2.1.2 环境地质 |
| 2.1.3 开采现状 |
| 2.2 岩石物理力学参数测试 |
| 2.2.1 试验岩样制备 |
| 2.2.2 密度试验 |
| 2.2.3 岩石抗拉强度试验 |
| 2.2.4 单轴压缩试验 |
| 2.2.5 三轴压缩实验 |
| 2.2.6 试验结果 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 露转地开采作用下地压活动特征的相似模拟试验研究 |
| 3.1 试验原理 |
| 3.2 相似模拟试验设计 |
| 3.2.1 模型试验架的选择 |
| 3.2.2 试验剖面选取 |
| 3.2.3 试验参数选取 |
| 3.3 模型相似材料选取及配比试验 |
| 3.4.1 试验材料选择 |
| 3.4.2 相似材料的配比试验 |
| 3.4.3 材料用量计算 |
| 3.4 相似模型试验制备 |
| 3.4.1 模型试验监测点布置 |
| 3.4.2 模型制备 |
| 3.5 相似模拟试验中采矿工艺的选择 |
| 3.5.1 采矿方法的选择 |
| 3.5.2 矿柱稳定性计算 |
| 3.5.3 境界矿柱尺寸的确定 |
| 3.5.4 开采顺序的确定 |
| 3.6 相似模拟试验结果分析 |
| 3.6.1 模型应力规律分析 |
| 3.6.2 模型位移规律分析 |
| 3.6.3 模型破坏变形特征分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 露转地开采作用下地压活动特征的数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟方法选择及模型构建 |
| 4.1.1 模型的构建 |
| 4.1.2 数值模拟岩体力学参数确定 |
| 4.1.3 本构模型选择 |
| 4.2 数值模拟结果分析 |
| 4.2.1 应力分布特征 |
| 4.2.2 位移分布规律 |
| 4.2.3 塑性区分布特征 |
| 4.3 相似模型与数值模拟结果对比分析 |
| 4.3.1 应力分布 |
| 4.3.2 位移分布 |
| 4.3.3 塑性区分布特征 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 露转地条件下充填效果模拟研究 |
| 5.1 充填开采方案 |
| 5.2 采空区充填体模拟特性 |
| 5.3 治理后采空区稳定性分析 |
| 5.3.1 不同充填方式下围岩应力分布规律研究 |
| 5.3.2 不同充填开采方式下围岩位移分布规律研究 |
| 5.3.3 不同充填方式下围岩塑性区分布规律研究 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 社会范围内矿产资源开采规划研究 |
| 1.2.2 矿山企业生产能力决策研究 |
| 1.2.3 矿产资源开采规划研究的问题与不足 |
| 1.3 研究内容及关键问题 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究的关键问题 |
| 1.4 研究方法和技术路线 |
| 第2章 露天矿产资源开采量规划的原理 |
| 2.1 露天矿生产的特殊性 |
| 2.1.1 生产对象的特殊性 |
| 2.1.2 露天开采生产工艺特殊性 |
| 2.2 矿产资源规划的基本思想 |
| 2.2.1 工程寿命周期成本内涵 |
| 2.2.2 工程寿命周期成本分析方法 |
| 2.3 矿产资源规划的理论基础 |
| 2.3.1 规模经济理论 |
| 2.3.2 资金时间价值原理及分析方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 露天矿的LCC-Q函数 |
| 3.1 露天开采寿命周期成本 |
| 3.1.1 露天开采寿命周期成本的内涵 |
| 3.1.2 露天开采寿命周期成本的组成 |
| 3.1.3 露天开采寿命周期成本的价值转化形式 |
| 3.1.4 露天开采寿命周期成本的一般表达式 |
| 3.2 露天开采寿命周期成本的影响因素 |
| 3.2.1 矿体赋存特征 |
| 3.2.2 矿山生产系统特征要素 |
| 3.2.3 矿山管理因素 |
| 3.2.4 其他因素 |
| 3.3 露天开采寿命周期成本关键要素的分析 |
| 3.3.1 数据特征分析 |
| 3.3.2 分析方法选择 |
| 3.3.3 关键影响要素的决策模型 |
| 3.3.4 关键要素决策分析步骤 |
| 3.4 LCC-Q函数的构建 |
| 3.4.1 类似已建矿山寿命周期成本序列 |
| 3.4.2 类似已建矿山的LCC-Q函数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 开采难度对LCC-Q函数的影响 |
| 4.1 露天矿开采难度的内涵 |
| 4.2 露天矿开采难度的影响因素 |
| 4.3 露天矿开采难度与其影响因素之间的变化规律 |
| 4.3.1 矿山开采技术条件的影响 |
| 4.3.2 矿山生产系统特征要素的影响 |
| 4.3.3 露天矿开采难度的变化规律 |
| 4.4 露天矿开采难度系数的确定方法 |
| 4.4.1 矿床技术特征的开采难度系数 |
| 4.4.2 矿山生产条件的开采难度系数 |
| 4.4.3 开采境界参数变化的开采难度系数 |
| 4.4.4 工艺过程协同发展程度的开采难度系数 |
| 4.4.5 开采程序设计要素变化的开采难度系数 |
| 4.4.6 采掘工作面参数协同发展程度的开采难度系数 |
| 4.4.7 综合开采难度系数和相对开采难度系数 |
| 4.5 基于矿山开采难度的LCC-Q函数 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 露天矿开采量动态规划模型 |
| 5.1 模型构建原则 |
| 5.1.1 开采价值最大化原则 |
| 5.1.2 客观性原则 |
| 5.1.3 科学性原则 |
| 5.1.4 系统性原则 |
| 5.1.5 可行性原则 |
| 5.2 模型构建的思路 |
| 5.2.1 建模思想 |
| 5.2.2 生产需求与目标函数 |
| 5.2.3 约束条件分析 |
| 5.2.4 关键问题分析 |
| 5.3 基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型 |
| 5.3.1 露天矿产资源规划问题 |
| 5.3.2 类似已建露天矿寿命周期成本-开采量函数的建立 |
| 5.3.3 拟建露天矿寿命周期成本-开采量函数的建立 |
| 5.3.4 评价方法和指标的选择 |
| 5.3.5 不考虑开采难度的露天矿开采量动态规划模型 |
| 5.3.6 考虑开采难度的露天矿开采量动态规划模型 |
| 5.4 模型特点及适用情况 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 露天矿开采量动态规划模型的应用分析 |
| 6.1 矿山基本概况 |
| 6.1.1 地理位置 |
| 6.1.2 自然地理及经济概况 |
| 6.1.3 矿床开采技术条件 |
| 6.1.4 矿山储量 |
| 6.2 矿山生产决策工作 |
| 6.3 矿山开采量规划分析 |
| 6.3.1 矿山生产成本关键因素的确定 |
| 6.3.2 矿山寿命周期成本函数的确定 |
| 6.3.3 矿山开采量动态规划模型的建立 |
| 6.3.4 矿山研究范围内开采量动态规划 |
| 6.4 矿山生产能力方案的制定 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）姑山矿露转井安全开采境界顶柱合理厚度与边坡稳定性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 2 露天转井工开采技术条件及开采方法分析 |
| 2.1 矿区概况 |
| 2.2 露天转井工开采技术条件 |
| 2.3 井工采矿方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 露天转井工开采境界顶柱合理厚度研究 |
| 3.1 境界顶柱稳定性影响因素分析 |
| 3.2 境界顶柱破坏模式分析 |
| 3.3 境界顶柱厚度理论计算 |
| 3.4 境界顶柱厚度数值模拟研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 露天转井工开采边坡稳定性研究 |
| 4.1 露天转井工开采围岩扰动规律研究 |
| 4.2 露天转井工开采边坡岩体移动规律研究 |
| 4.3 露天转井工开采边坡岩体移动机理及破坏模式分析 |
| 4.4 露天转井工开采边坡稳定性安全系数分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）矿井下物联网无线MAC协议关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 关键技术与理论背景 |
| 2.1 矿井下物联网技术 |
| 2.1.1 物联网技术 |
| 2.1.2 矿山安全避险“六大系统” |
| 2.1.3 体系架构 |
| 2.1.4 关键技术 |
| 2.2 物联网无线通信技术 |
| 2.2.1 短距离无线通信技术 |
| 2.2.2 长距离无线通信技术 |
| 2.2.3 物联网无线协议标准 |
| 2.3 主要的无线MAC协议 |
| 2.3.1 基于竞争的无线MAC协议 |
| 2.3.2 基于时隙调度的无线MAC协议 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 矿井下物联网无线数据传输问题 |
| 3.1 矿井下物联网系统结构 |
| 3.1.1 矿山开采方法 |
| 3.1.2 矿井下施工场景分析 |
| 3.1.3 矿井下物联网部署方式 |
| 3.1.4 矿井下物联网传输任务 |
| 3.2 面向矿井下物联网的多信道时隙调度问题 |
| 3.2.1 问题定义 |
| 3.2.2 复杂性分析 |
| 3.3 基于贪心算法的无线MAC层时隙调度 |
| 3.3.1 算法描述 |
| 3.3.2 算法分析 |
| 3.4 面向矿井下物联网的数据流最优化选择问题 |
| 3.4.1 问题定义 |
| 3.4.2 复杂性分析 |
| 3.4.3 基于近似算法的解决方案 |
| 3.4.4 数值验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 矿井下链式混合拓扑的MAC层多信道时隙调度算法 |
| 4.1 矿井下链式混合拓扑的无线传输问题 |
| 4.1.1 链式混合拓扑 |
| 4.1.2 公式化定义 |
| 4.1.3 可调度性分析 |
| 4.2 基于链式混合拓扑的矿井下无线MAC协议 |
| 4.2.1 树状拓扑的基站端时隙调度方案 |
| 4.2.2 星型拓扑的传感器端无线信道接入 |
| 4.3 实验分析 |
| 4.3.1 实验环境 |
| 4.3.2 性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 矿井下树状混合拓扑的MAC层多信道时隙调度算法 |
| 5.1 矿井下树状混合拓扑的无线传输问题 |
| 5.1.1 树状混合拓扑 |
| 5.1.2 公式化定义 |
| 5.2 基于贪心算法的树状混合拓扑的无线MAC协议 |
| 5.2.1 树状拓扑的基站端时隙调度方案 |
| 5.2.2 星型网络的传感器端无线信道接入 |
| 5.2.3 算法最优化分析 |
| 5.3 实验验证 |
| 5.3.1 实验平台 |
| 5.3.2 实验配置 |
| 5.3.3 实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于延迟约束的多基站多信道MAC层时隙调度算法 |
| 6.1 基于延迟约束的多基站多信道时隙调度问题 |
| 6.1.1 问题描述 |
| 6.1.2 公式化定义 |
| 6.2 复杂性分析 |
| 6.3 基于截止期优先的时隙调度算法 |
| 6.4 实验验证 |
| 6.4.1 实验配置 |
| 6.4.2 实验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 面向MAC层时隙调度需求的矿井下时钟同步技术 |
| 7.1 现阶段相关工作 |
| 7.2 矿井下时钟同步模型 |
| 7.3 适用于矿井下的时钟同步算法 |
| 7.3.1 基站与基站之间的时钟同步 |
| 7.3.2 基站与传感器之间的时钟同步 |
| 7.4 实验验证 |
| 7.4.1 实验配置 |
| 7.4.2 实验分析 |
| 7.4.3 同步精度分析 |
| 7.4.4 能耗分析 |
| 7.4.5 鲁棒性分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 科研项目 |
| 个人简历 |
（9）金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 露天转地下开采研究现状及问题 |
| 2.1 国外矿山露天转地下开采研究现状 |
| 2.2 国内矿山露天转地下开采研究现状 |
| 2.3 当前存在的主要问题 |
| 3 露天转地下开采研究的发展趋势 |
| 4 结论 |
（10）煤炭地下气化高温烧变围岩移动破坏机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容及研究目标 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 煤炭地下气化燃空区及围岩高温特征 |
| 2.1 气化工艺介绍 |
| 2.2 煤炭地下气化过程中燃空区形态演化分析 |
| 2.3 高温环境下燃空区围岩力学特性 |
| 2.4 煤的高温力学特性实验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤炭地下气化烧变围岩温度场扩散及移动破坏数值计算模型与方法 |
| 3.1 烧变围岩温度场的动态扩散规律 |
| 3.2 煤炭地下气化烧变围岩移动破坏的数值模拟方法 |
| 3.3 动态参数对围岩移动破坏影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 煤炭地下气化燃空区围岩移动破坏数值模拟研究 |
| 4.1 研究原型 |
| 4.2 改变煤炭地下气化围岩移动破坏规律的主控因素分析 |
| 4.3 不同气化面宽度煤炭地下气化覆岩移动破坏规律 |
| 4.4 带状布置气化炉燃空区围岩移动破坏规律研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤炭地下气化高温烧变煤柱承载机理研究 |
| 5.1 隔离煤柱承载能力的数值模拟研究 |
| 5.2 隔离煤柱破坏机理及屈服宽度计算 |
| 5.3 煤炭地下气化梯形烧变隔离煤柱破坏机理及破坏宽度计算 |
| 5.4 煤炭地下气化隔离煤柱稳定性评价方法 |
| 5.5 高温烧变煤柱稳定性分析实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 煤炭地下气化高温烧变覆岩变形与地表沉陷预计研究 |
| 6.1 高温烧变厚梁的弹性方程构建 |
| 6.2 高温烧变厚梁的弹性变形解算 |
| 6.3 气化通道极限跨距的求取方法 |
| 6.4 多燃空区围岩协同变形分析 |
| 6.5 基于顶板下沉空间等价采高的煤炭地下气化地表沉陷预计方法 |
| 6.6 煤炭地下气化采场气化面-隔离煤柱设计流程 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、动态优化地下开采参数和开采方法（论文参考文献）
- [1]地下采煤对地表边坡稳定性影响分析[D]. 焦贝. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]露天转地下开采岩体采动响应演化特征及坡角效应研究[D]. 刘志芳. 江西理工大学, 2021(01)
- [3]基于InSAR/GIS的矿区地下非法开采监测关键技术研究[D]. 夏元平. 中国矿业大学, 2020
- [4]高构造应力缓倾斜厚大矿体厚硬顶板与充填体相互作用机理及沉降控制[D]. 刘建东. 中国矿业大学, 2020
- [5]缓倾斜中厚矿体露转地开采下地压活动特征及空区充填效果研究[D]. 程杰. 江西理工大学, 2020(01)
- [6]基于最低寿命周期成本的露天矿开采量动态规划模型[D]. 柯丽华. 武汉科技大学, 2020(01)
- [7]姑山矿露转井安全开采境界顶柱合理厚度与边坡稳定性研究[D]. 龙周彪. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]矿井下物联网无线MAC协议关键技术研究[D]. 谭爱平. 东北大学, 2020(01)
- [9]金属矿山露天转地下开采的关键问题研究进展[J]. 李小双,王运敏,赵奎,杨舜. 金属矿山, 2019(12)
- [10]煤炭地下气化高温烧变围岩移动破坏机理研究[D]. 刘潇鹏. 中国矿业大学, 2019(04)