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目前,五道岭钼矿上部矿体的开采已不能满足矿山的生产需求,为了提高矿产资源产量,并实现资源综合利用的目标,五道岭钼矿深部矿体开采的合理优化是当前该矿迫切需要解决的工程问题。由于五道岭钼矿上部矿体的不断开采,导致当前五道岭钼矿主采中段上部存在大规模复杂采空区,主采中段采场围岩应力复杂,因此为了在保证安全前提下进行深部开采,就需要对深部采矿方法进行优化研究,包括合适的采矿方法,采场结构参数和开采顺序等影响采矿方法优化的因素进行研究。 主要研究内容如下:(1)通过对五道岭钼矿进行现场调研,掌握矿山地质和开采情况,运用FLAC-3D软件对五道岭钼矿上部采空区充填体进行数值模拟分析,模拟分析认为当前主采矿段上部采空区内呈现出应力集中且结构不稳定,原有的采空区处理方法加剧了深部开采的矿压显现程度,所以五道岭钼矿深部矿体开采有必要选择充填开采;(2)针对五道岭钼矿的实际情况,初步选出了三种采矿方法,应用粗糙集和模糊集相结合的方法对初选的采矿方法进行优选,利用粗糙集求解各指标的权重,利用模糊集进行模糊综合评判,最终确定浅孔留矿嗣后充填法为最优采矿方法;(3)通过对采场稳定性进行理论分析建立力学模型,计算得到采场顶板的极限宽度为12m左右,根据采矿方法选优选结果,运用FLAC-3D软件对10m、12m、14m三种不同尺寸的矿房、矿柱进行数值模拟,通过对模拟计算结果进行分析,同时考虑到布置的矿房矿柱数量、矿压承载能力和生产经济成本等因素,最终选择12m的矿房矿柱尺寸为采场结构参数;(4)通过对“隔一采一”、“隔二采一”、“隔三采一”三种不同开采顺序进行数值模拟分析,研究充填开采不同开采顺序对岩体稳定性影响,对比分析可得出,“隔三采一”的开采顺序为最优的开采顺序。(5)根据优选采矿方法和优化的采场结构参数,对浅孔留矿嗣后充填法进行单体设计。 本文采用理论分析、数学优选模型和数值模拟等相结合的方法,得到采矿方法、采场结构参数和开采顺序,对矿山生产有一定的指导意义。