【摘 要】
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由于矿产资源的逐年减少与矿山追求利润最大化的共同推动,许多矿山企业为了降低成本增加效益,会根据以往经验过度增大采场的结构参数。这种完全依靠经验的尺寸设计由于没有经过理论验证,其合理性无法得到保证,极易出现采场失稳等事故,轻则造成矿石非计划贫化等经济问题,重则造成人员伤亡。因此,研究一种能够从安全和经济两方面进行采场结构参数合理性判断和优化的方法就变得十分重要。本文从采场稳定性与矿石非计划贫化两方面
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由于矿产资源的逐年减少与矿山追求利润最大化的共同推动,许多矿山企业为了降低成本增加效益,会根据以往经验过度增大采场的结构参数。这种完全依靠经验的尺寸设计由于没有经过理论验证,其合理性无法得到保证,极易出现采场失稳等事故,轻则造成矿石非计划贫化等经济问题,重则造成人员伤亡。因此,研究一种能够从安全和经济两方面进行采场结构参数合理性判断和优化的方法就变得十分重要。本文从采场稳定性与矿石非计划贫化两方面开展相关研究工作,依据得到的研究成果,提出采场结构参数综合优化法,并将其应用于三道桥铅锌矿试验采场。论文的主要研究工作如下:（1）依据工程地质调查与室内岩石力学试验结果,采用多种岩体分类方法（Q/RMR/GSI）对矿体和围岩进行岩体质量分级,并以分级结果为基础通过经验公式估算岩体力学参数。（2）通过将国内采场稳定性实例加入扩展的Mathews稳定性图表法的数据库中,形成包含国内稳定性数据的补充数据库。基于补充数据库对Mathews稳定性图表法进行改进,得到采场稳定概率计算模型、改进的扩展Mathews稳定性图表和采场稳定性优化流程。（3）通过获取国内外各矿山的矿石非计划贫化样本数据,整理出BP神经网络模型的样本数据库。基于BP神经网络算法,建立矿石非计划贫化预测模型,并推导出非计划贫化的简化计算公式,经测试模型的预测性能良好。依据对矿石非计划贫化的分析,总结出判断其合理性的方法及相应优化对策。（4）结合本文对采场稳定性和矿石非计划贫化的研究成果,提出采场结构参数综合优化法。针对三道桥铅锌矿试验采场的实际工程问题,综合优化出合理的采场结构参数。借助数值分析法和经验图表法对结构参数优化前后的采场进行对比分析,得出采场稳定性显著提高且矿石非计划贫化显著降低,该结果与工程现场实际情况相符,从而验证了综合优化法的有效性。
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