[發(fā)明專利]一種充填法采礦工程決策方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710463194.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107122925B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志強(qiáng);高謙;王安福;董越;肖柏林;楊曉炳;李立濤;把多恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金川集團(tuán)股份有限公司;北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/02;E21C41/16;E21F15/00
• 代理公司: 中國(guó)有色金屬工業(yè)專利中心 11028
• 代理人: 孫久姍;李子健

本發(fā)明公開(kāi)了一種安全高效充填采礦工程決策方法，該方法集監(jiān)測(cè)技術(shù)、回采方案決策方法、采場(chǎng)災(zāi)變失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算于一體，使充填法采礦實(shí)現(xiàn)回采方案決策科學(xué)化、災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)控制合理化，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜難采礦山充填法采礦的安全、高效和低成本生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于充填采礦領(lǐng)域，具體涉及一種充填法采礦工程決策方法。

背景技術(shù)

充填法采礦將廢石、尾砂、廢水等廢棄物回填到地下采場(chǎng)，有效控制采場(chǎng)地壓，減小地表沉陷；并且還能夠減少?gòu)U棄物排放，實(shí)現(xiàn)無(wú)廢或少?gòu)U綠色開(kāi)采，從而保護(hù)環(huán)境和控制地質(zhì)災(zāi)害。與其他采礦方法相比，充填法采礦回采工藝較復(fù)雜和采礦生產(chǎn)能力較低，因此采礦經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較差，通常用于有色和貴金屬礦體開(kāi)采。隨著我國(guó)對(duì)資源開(kāi)發(fā)環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，不僅有色礦山充填法采礦比例迅速提高，而且大型鐵礦充填法開(kāi)采已經(jīng)得到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。

礦山工程包含眾多不確定性因素，給礦山安全、高效生產(chǎn)帶來(lái)重大安全隱患。隨著技術(shù)條件好的礦體開(kāi)采日趨枯竭，地質(zhì)條件復(fù)雜和“三下”(水下、鐵路下、建筑物下)難采礦體開(kāi)采是未來(lái)資源開(kāi)發(fā)的必由之路。復(fù)雜難采礦床的安全、高效和低成本充填法開(kāi)采是亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種充填法采礦工程決策方法，該方法能夠降低充填采礦成本，防控采礦地質(zhì)災(zāi)害，確保采礦安全生產(chǎn)，從而提高充填法采礦的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

上述目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種充填法采礦工程決策方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)采用GPS變形監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)礦區(qū)地表變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

(2)選擇巖體變形模量E和泊松比μ、充填體變形模量E^*和泊松比μ^*作為巖體和充填體變形特征參數(shù)，針對(duì)當(dāng)前開(kāi)采階段，進(jìn)行E、μ、E^*、μ^*四因素三水平的正交數(shù)值試驗(yàn)，獲得礦區(qū)地表上N個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三個(gè)方向的計(jì)算變形值(i＝1,……,N；m＝1,……,9；j＝1,2，3)；根據(jù)所述計(jì)算變形值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸分析，建立第i個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的第j方向的變形值與巖體和充填體變形特征參數(shù)E、μ、E^*、μ^*的關(guān)系函數(shù)：V_i^j＝f_i^j(E，μ，E^*、μ^*)，(i＝1,……,N；j＝1,…3)；通過(guò)GPS變形監(jiān)測(cè)技術(shù)獲得的地表上N個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)第j方向的監(jiān)測(cè)變形值為P_i^j(i＝1,……,N，j＝1,…3)；以N個(gè)計(jì)算變形值V_i^j與監(jiān)測(cè)變形值P_i^j之差的平方和最小為優(yōu)化目標(biāo)，獲得當(dāng)前開(kāi)采階段巖體和充填體變形特性參數(shù)的辨識(shí)目標(biāo)函數(shù)：采用優(yōu)化算法，對(duì)所述當(dāng)前開(kāi)采階段巖體和充填體變形特性參數(shù)辨識(shí)的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，獲得當(dāng)前開(kāi)采階段的巖體和充填體等值變形特性參數(shù)：E_e、μ_e、E_e^*、μ_e^*；