基于模糊物元模型的矿房回采顺序方案优选研究①

刘小平，陈星明，刘传举，龙林健，贾 达

（西南科技大学 环境与资源学院，四川 绵阳621010）

合理地确定矿房之间的回采顺序是实现采矿工程参数优化和安全开采的前提［1－3］。常规思路是设计几种可行的矿房回采方案，通过数值模拟获得应力和位移的变化特征，再进行比较和优选［4－7］。

采用单一的数值模拟法进行回采方案的优选，简单且易于实现，但优选过程略显粗糙。回采方案的优选是一个受应力位移等多因素交叉影响的系统评价，且这些因素之间关系模糊，关联性不强，因此需要构建一个多因素综合模型对矿体开采的不同回采顺序方案进行对比评价。模糊物元评价法是一种从数据本身出发、不受主观因素干扰、能够准确高效解决多因素系统问题的科学评价方法，适用于深部矿体不同回采方案的优选［8］。基于此，本文以某矿山矿体为研究对象，在两分层矿房同时交错开采的情况下，提出3种回采方案进行数值模拟分析，研究不同回采方案下应力场、位移场及塑性区分布的变化规律，并在此基础上结合模糊物元评价模型进行优选，最终确定最佳回采方案。

1 方案设计

1.1 工程概况

矿体位于安徽铜陵某矿，为脉状矿体，走向330°，倾向北西，倾角28°。矿体走向方向长度100 m，沿走向长度较短。矿体厚度19.5～40 m，平均厚度30 m，厚度变化较均匀，属厚大矿体。矿石品位0.3%～1.5%，平均品位0.5%，品位变化较均匀。该矿山开采深度已达到地下300 m，随着开采深度增加，地压现象已逐渐显现。该矿区目前采用上向水平分层充填法，中段高度50 m，分层高度10 m。……