基于采矿环境再造的开采顺序时变优化研究

根据卡房矿新山矿段的地质条件和生产能力要求的实际情况，基于采矿环境再造连续开采的思想，提出了3种可行的开采顺序优化方案。运用midas/gts有限元分析软件，建立了复杂矿体的三维有限元模型，模拟并分析了3种不同开采顺序优化方案的力学时变效应。研究结果表明：随着开采的逐步推进，采场的应力和位移不断增大，并出现了明显的应力集中；3种方案中采场周围最大压应力均达到了27mpa，顶板最大压应力不超过15mpa，最大拉应力达到了1.2mpa；顶板最大沉降位移值分别为82.9、84.4、84.5mm；顶板有较大范围的拉应力区域出现，3种方案拉应力区域面积占顶板面积的比例最大分别达到22%、22.3%和23.5%，但拉应力区域的时变规律表现出显著的不平衡性和突变性。运用采场结构对采动过程响应的时变分析，以拉应力损伤区域和顶板的沉降位移为评价指标，提出方案1的开采顺序为最优方案。