高官营铁矿尾砂胶结充填采场结构参数优化研究摘要
针对高官营铁矿回采效率低的问题,以-170m中段矿体为研究对象,结合理论分析、数学分析及数值模拟分析等手段,优选最适合于该中段开采的采矿方法,并对开采过程进行数值模拟研究,对优选出采矿方法的安全、合理性进行校验。研究过程中取得主要成果如下:1)通过对高官营铁矿的开采技术条件进行分析,得出选择采矿方法的技术及经济要求,并总结出适合于该矿山的采矿方法选择原则。2)结合矿山开采的要求,对采矿方法进行初选,得出适合于该中段开采的采矿方法有回采高度5m的点柱式上向分层充填采矿法、回采高度10m的点柱式上向分层充填采矿法、间柱式上向分层充填采矿法及分段空场后嗣充填采矿法,并确定了各采矿方法的采场结构,计算了各采矿方法的技术经济指标。3)采用层次分析法建立采矿方法优选的层次结构,量化影响采矿方法选择各指标的重要程度,结合模糊数学理论,得出回采高度10m的上向分层充填采矿法为适合该中段回采的最优采矿方法。4)对-170m中段采场进行三维数值模型重建,实现优选采矿方法的安全性进行验证。分析各回采步骤采场应力场的分布情况,得出回采过程中采场处于稳定状态的结论。此外,根据地表沉降值可知该方案不会对地表造成破坏。目前高官营铁矿已开始利用该采矿方法开展开采工作,开采效率及经济效益均大幅提高,且采场稳定,地表未出现明显沉降现象,这与模拟结果极度相似,证明了模拟的合理性,模拟结果可为矿山后续开采工作的安全高效进行提供理论依据。图43幅;表14个;参54篇。
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