大佛岩缓倾斜薄矿脉原生铝土矿地下开采综合技术研究
铝，是当今世界应用最为普遍的金属之一。目前，我国已经成为当今世界上铝产量和铝消费量世界第一大国，其在维护国家稳定和保持社会经济快速发展方面具有重要的战略地位。铝土矿是生产铝金属的主要原料，随着铝资源需求的不断增加及夸张，国内铝土矿资源储量消耗日益剧增，可供露采的堆积型铝土矿床日益减少，迫切需要展开原生沉积型铝土矿地下开采研究。
大佛岩矿区是中铝重庆分公司主要资源聚集地，矿区内大多为缓倾斜厚度薄的原生沉积型铝土矿是目前世界上开采难度大的矿床，目前，国内沉积型原生铝土矿床的开采利用仍然处于探索研究阶段，可供借鉴类似的地下矿山不多，该类型矿床的矿体完整性和连续性较差，直接顶底板围岩稳固性不高;矿体厚度薄;矿床水文地质条件较复杂，造成铝土矿资源的严重浪费。
针对大佛岩矿区开采所遇到的难题，本文将从三个重要方面进行研究:
一是研究分析矿区矿床的地质赋存特点，利用DIMINE数字矿山软件建立大佛岩矿区地质钻孔数据库、三维地表模型、三维矿体模型、三维开拓系统模型、岩体模型等，准确地反映出矿体在空间的产出状态、连续性和变化特征，实现矿床和开采工程真正意义上的空间可视化。
二是通过对原生沉积铝土矿的赋存情况的分析，总结国内外铝土矿地下开采的实践经验，提出五种经济合理、技术可行的针对大佛岩缓倾斜薄矿体较为适合的地下采矿方法;再创新性地构建了一种基于正、负理想灰色关联权值矢量分析的采矿优选模型，并将其运用到大佛岩矿区缓倾斜薄矿体采矿方案的多指标决策之中，综合考虑了各方案各指标影响因素，在待选的五个采矿方案中优选出倾向长壁式崩落法作为最佳方案。
三是创新性地将DIMINE数字矿山软件与Visual Modflow水文软件结合创建了大佛岩矿区水文地质模型，Visual Modflow作为一款三维地下水流数值模拟软件，可实现地下水流场、流速、流量等模拟预测，利用建立的矿区水文模型对存在突水现象严重的575平巷展开涌水量预测，得出575主平隆涌水量主要取决于季节变化，在7月达到最大流量2397m3/d，4月达到最小流量663m3/d，与实际情况较为一致;同时利用模型可以实现对任意位置地下水流场、流速、水头、降深等得查看，实现了对地下水的动态预测与控制，具有重要意义。
缓倾斜薄铝土矿;三维模型;灰色预测模型;涌水量预测;地下开采
中南大学
硕士
采矿工程
陈建宏
2012
中文
TD862.5
90
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）