【摘 要】
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采矿方法对于矿山企业来说十分重要,如果采矿方法不合理,轻则导致矿山经济效益的损失,重则影响矿山安全,产生地质灾害。有了合理的采矿方法,必须要进一步确定科学的采场结构参数才能发挥出最大的开采效率。合理的采场结构参数能够保证回采工作的安全与稳定,同时也能进一步提高生产效率,为矿山带来良好的效益。本文以云锡风流山塘子凹34#矿群的矿床地质和赋存条件作为研究对象,针对其薄矿体所选用的浅孔留矿法进行优化研究
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采矿方法对于矿山企业来说十分重要,如果采矿方法不合理,轻则导致矿山经济效益的损失,重则影响矿山安全,产生地质灾害。有了合理的采矿方法,必须要进一步确定科学的采场结构参数才能发挥出最大的开采效率。合理的采场结构参数能够保证回采工作的安全与稳定,同时也能进一步提高生产效率,为矿山带来良好的效益。本文以云锡风流山塘子凹34#矿群的矿床地质和赋存条件作为研究对象,针对其薄矿体所选用的浅孔留矿法进行优化研究,结合采矿工艺以及矿体的赋存条件等实际情况,根据理论分析得到了采场中各结构参数的合理取值,并构建博弈论-改进TOPSIS综合评价模型对采场结构参数方案进行优选,最后通过数值模拟的方法推选出针对采矿方法最优的采场结构参数。主要的研究结论如下:(1)根据矿山地质条件以及矿体赋存情况,针对顶柱以及矿柱的稳定性进行理论分析;并且引入薄板理论建立四边固支与四边简支顶板模型研究了矿房顶柱厚度以及采场边长的相互关系,通过理论得到采场顶柱厚度以及采场边长的合理取值范围。(2)以矿柱的稳定性系数作为评价指标进行5个水平6个因素的正交设计实验,通过实验将6个因素进行矿柱稳定性影响力的排序,得到了矿柱宽度(1.34)影响最大,其次是埋深(0.81)以及矿房跨度(0.62);进一步引入支撑理论计算间柱的合理尺寸。(3)对采场的结构参数方案进行了初步的选取,并建立博弈论-改进TOPSIS综合评价模型,从技术、经济、安全三个方面选取八个评价指标对三组优化方案进行分析评价,通过比较各方案与正理想解的垂面距离进一步得到方案三的贴进度最小,为0.056。(4)通过MIDAS建模软件分别对三组初选采场结构参数方案进行建模,并且导入FLAC3D进行模拟分析,再将模拟分为六个步骤分别进行应力、位移和塑性区的分析,通过每一组方案的应力、位移和塑性区对三组方案的稳定性进行分析评价,并且与博弈论-改进TOPSIS的评价结果进行相互验证,最终得到方案三为最优采场结构参数方案。
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