宁都硫铁矿是缓倾斜矿体,开采难度较大,目前矿山采用采矿方法不统一,且采场安全系数和回采率低,为实现矿山高效、安全、经济开采,合理选择其采矿方法和优化其采场结构参数成为矿山当下首要任务。本文采用层次分析和模糊数学综合法对矿山采矿方法进行了选择,并通过理论计算和数值分析的方法优化了该矿采场结构参数和回采顺序,得出的主要结论如下:(1)运用层次分析法与模糊数学原理,建立了宁都硫铁矿采矿方案的综合评判模型,科学合理地选出了该矿最优采矿方案。在优选过程中,综合考虑影响采矿方案的各项影响因素,利用层次分析法确定各评价指标的权重,并根据模糊数学原理对备选采矿方案进行综合评判,计算结果得出房柱采矿法为该矿最优采矿方法。(2)以安全系数为矿柱稳定性评判指标,采用正交极差理论对影响矿柱稳定性的因素进行了敏感度排序,得出矿房跨度和矿柱尺寸敏感度最大,并通过光弹性试验结论得出的经验公式计算得到矿房极限跨度,在此基础上利用尖点突变理论建立矿柱失稳模型,得到临界矿柱宽。本文还综合弹性力学法、结构力学法、材料力学法在不同矿房跨度下计算得到的顶柱厚,对其全部结果进行拟合分析,推出了适合宁都硫铁矿顶柱跨度和顶柱厚的关系式。最终得出矿房极限跨度14.22m,最小矿柱宽3.99m,顶柱厚3m,为后续采场数值模拟提供了依据。(3)根据现场实际和理论计算结果确定不同的采场结构参数,并采用正交试验法设计不同的方案组合,综合利用ANSYS和FLAC3D软件对不同采场进行模拟。比较不同方案采场的应力、位移和塑性区,筛选出安全方案,以采场关键部位应力、位移、塑性区及回采率作为评判各方案优越度的指标,建立综合评判模型,并确定各指标权重,评价得到矿房跨度14m,点柱尺寸6m,点柱间距7m,顶柱厚3m时采场稳定性、技术性综合最优,在此基础上对采矿回采顺序进行优化,比较不同回采顺序方案随开采步骤应力、位移及塑性区的变化,结果得到从两翼向中央开采的顺序最优。(4)建立了宁都硫铁矿采场稳定性监测网络,分析研究了前期监测结果,验证了最优方案采场安全性。