暮阳铅矿采矿方法优选及采场结构参数优化

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采矿方法的优选是一项多目标、多因素的非线性的系统工程。合理的采矿方法是矿山安全生产和资源最大化回收的前提。在保证安全生产的前提下,最优的采场结构参数同时也能进一步提高回收率,保证采空区的稳定。本文以暮阳铅矿开采急倾斜薄矿体为研究背景,为了解决在开采急倾斜薄矿体时面临的诸多技术难题。针对采矿方法优选困难,考虑因素不全面等问题,建立更加科学、全面的博弈论-组合赋权综合评价模型对采矿方法进行优选。针对采场结构参数方案评价中指标复杂多样,预测精度不高的问题,利用该评价模型对其采场结构参数进行优化。运用数值模拟软件对各个采场结构参数方案进行采场稳定性分析,模拟结果验证了博弈论-组合赋权综合评价模型的科学性和实用性。主要研究结论如下:(1)现场取样分析及结构面调查,对样本进行加工并进行室内力学试验,得出岩石力学参数。(2)以岩体体积节理数(?)值表征岩体完整性,以结构面条件因子值(?)值表征结构面条件,利用二者来量化GSI值。采用体积节理数(?)和岩石单轴抗压强度的GSI估算法,通过试验数据计算得到GSI值。两者相互验证,提出修正GSI值方法。(3)根据矿区地质、水文特征、矿岩体的岩体力学参数以及相关专家建议等因素,初选三种采矿方法。考虑多方面因素,建立更加科学的评价指标体系。提出一种基于层次分析法和熵权法的组合赋权,采用博弈论综合优化的两方权重,构建博弈论-组合赋权综合评价模型。最后利用TOPSIS评价方法优选出最优采矿方法。(4)运用顶板四边固支力学模型和顶板四边简支力学模型分析计算采场结构参数,初选三个采场结构参数方案,采用本文建立的博弈论-组合赋权综合评价模型对方案进行优选,选择出最优的采场结构参数方案,利用FLAC3D软件对各方案进行模拟分析,模拟结果与评价结果相互验证。确定最优采场结构参数方案。研究表明:该评价模型在采矿方法和采场结构参数优选中过程中,能够在多因素、多目标等复杂评价指标中优选出最优的采矿方法和采场结构参数,研究成果对类似矿山采矿方法优选和采场结构参数优化具有重要的参考价值。
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