[发明专利]厚大矿床阶段嗣后充填法采矿逐段优化设计与实施方法

摘要

本发明提供了一种厚大矿床阶段嗣后充填法采矿设计与实施方法，针对当前阶段矿岩条件自上而下依次进行采场结构型式选择和参数优化设计，采用正交数值试验与非线性回归拟合，以阶段嗣后充填采矿盘区采场充填胶凝材料用量作为优化目标，以采场稳定安全系数、地表岩层移动参数和矿石回收率作为约束条件，建立并求解阶段嗣后充填采场设计优化模型，获得当前阶段嗣后充填采矿设计参数。本发明所提出的逐段优化设计与实施方法，能够适应不同阶段矿岩稳定性的差异以及已采阶段对当前阶段稳定性的影响。选择的采场结构型式与阶段矿岩稳定性条件相适应，获得的阶段采场设计参数和胶结充填体强度与采场稳定性、岩移控制以及采矿效益和环保相协调、匹配。

主权项

一种厚大矿床阶段嗣后充填法采矿的设计与实施方法，其特征在于，该方法包括以下几个步骤：（1）根据矿床勘探资料和工程勘探结果，将厚大矿床划分成若干开采阶段，选择首采阶段作为当前阶段；（2）对当前阶段矿岩质量进行评价与分类，确定矿岩稳定性类别，即确定当前阶段矿岩属于稳固类、中等稳固类还是较不稳固类；（3）根据上述确定的当前阶段矿岩稳定性类别，进行当前阶段的采场结构型式选择；（4）针对当前阶段的采场结构型式，进行采矿设计参数优化决策，具体方法为：建立当前阶段采矿设计参数的数值仿真模型，进行当前阶段采矿设计参数的多水平正交数值试验；根据正交数值试验结果，采用非线性回归拟合，获得采场稳定安全系数、地表岩移参数以及矿石损失率与采矿设计参数的函数关系，以当前阶段盘区采场充填胶凝材料用量作为优化目标，以采场稳定安全系数、地表岩移参数和矿石损失率作为约束条件，建立阶段嗣后充填采场设计优化模型；通过求解该优化模型，获得当前阶段嗣后充填法采矿设计参数；（5）根据所获得的当前阶段嗣后充填法采矿设计参数进行开采；（6）按照从下向上的回采顺序，依次选定不同的阶段作为当前阶段，综合当前阶段的矿岩稳定性类别和已采阶段对当前阶段矿岩稳定性的影响，确定当前阶段矿岩属于稳固类、中等稳固类还是较不稳固类，进行采矿设计参数优化决策与实施，即重复步骤（3）—步骤（5）中的操作，直至完成所有的回采阶段。