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厚大矿体充填采矿法采场结构参数优化数值模拟研究
厚大矿体充填采矿法采场结构参数优化数值模拟研究
摘要：随着矿山深度的逐渐增加，传统的开采方法已经面临很大的挑战。而充填采矿法作为一种新兴的开采方式，其在节能、环保、安全等方面具有明显的优势，逐渐被广泛应用。本文以厚大矿体为研究对象，通过数值模拟的方法，探讨了充填采矿法采场结构参数的优化问题，旨在提高充填采矿法的开采效率和经济效益。
1.引言
厚大矿体的开采一直以来都是矿山工程师面临的重大挑战之一。传统的开采方法往往容易导致资源浪费和环境破坏。而充填采矿法作为一种新兴的矿山开采方式，以其节能、环保、安全等优势逐渐在矿山工程领域应用。充填采矿法将矿渣充填到矿体空间中，形成支撑结构，使采场稳定，减少了地面沉降和地表破坏等问题。
2.研究方法
本研究采用数值模拟的方法，通过建立厚大矿体充填采矿法的数值模型，对不同结构参数下的采场稳定性进行分析和评估。具体步骤如下：
2.1建立数值模型
首先，根据实际矿体的几何形状和力学参数，建立充填采矿法的数值模型。采用有限元方法，将矿体划分为多个小单元，构建矿体的离散力学模型。
2.2优化参数选择
根据实际矿山条件和经验，选择合理的结构参数，包括充填料的种类、充填料的比例、充填层的厚度等。
2.3模拟计算
根据选定的结构参数，进行数值模拟计算。通过施加不同的荷载条件，分析采场的稳定性和变形情况。
2.4参数优化
根据计算结果，对不同结构参数下的采场稳定性进行评估，并寻求最优参数组合，以提高采场的稳定性和经济效益。
3.结果与讨论
通过数值模拟计算，我们得到了不同结构参数下的采场稳定性和变形情况。通过对比分析，发现不同结构参数对采场的稳定性具有不同的影响。充填料的种类和比例对采场的稳定性和承载力起着重要的影响。同时，充填层的厚度也是决定采场稳定性的关键因素之一。
4.结论
本文通过数值模拟的方法，对厚大矿体充填采矿法的采场结构参数进行了优化研究。通过对不同结构参数下的采场稳定性进行评估和对比分析，得出了最优的结构参数组合。研究结果表明，在厚大矿体的充填采矿法中，合理选择充填料的种类、比例和充填层的厚度，可以显著提高采场的稳定性和经济效益。
参考文献：
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