采矿工程毕业论文-矾山磷矿西采区开采工艺优化研究

绪论研究背景目前矶山磷矿采矿工艺主要有开拓、通风、排水、压气、运输提升、巷道通风、排水、压气、运输提升、巷道支护、掘进爆破等工艺，目前矶山磷矿采矿工艺中也同样应用了这些方式与工艺，并取得了良好的效果，技术已经比较完善，在对西部地区进行采矿时，可以对西部地区的矿体和矿体进行再采，而西部矿区的采矿方法和阶段采矿次序也可以通过调整和调整，从而为西部地区合理的采矿方法和采矿序列提供合理的采掘次序，减少采场顶压和地面下陷，从而达到安全可靠目标的同时，保证项目推进过程中的经济效以及资源有效利用率。目前，对于地表不允许塌落或上盘岩层不能有大变形的“三下”矿体开采情况，如海底或水体下米矿、建筑物下米矿、交通干线下米矿、风景区米矿等，国内外绝大部分采用充填采矿法。通过对西部二、三号矿区的采掘工艺及分期采序进行了优选，其结果对今后矿井的进一步开发具有一定的指导作用，对于矿井的可持续发展具有一定的指导作用。研究意义矾山磷矿西区靠近中国黄帝城文化旅游聚集区，周边村庄居住人口较多，周边环境条件要求西区的地压管理维护要求较高，地表不允许塌落。所以西区矿体不可以采用无底柱崩落采矿法。而且西区矿体的含水层不能疏干，因为西区第四系覆土很厚，节理裂隙发育。如果没有经过认真勘探调查，人工疏干该区域的含水层，不仅将严重影响居民的灌溉和引用水源，而且会引起该区域岩层层理或节理缝隙的压密挤紧，导致使该区域土石层在重力作用下往下沉，形成塌陷漏斗，造成地表下沉。其次，如果不进行安全、合理地开发，会破坏上更新统下部的杂色亚粘土层、中更新统上部红色粘土层两隔水层，使得东灵山河等地表水及承压含水层内的水渗入井下，势必会严重影响矿山的安全和作业条件。因此对于对于西区的采矿方法和阶段回采顺序需要进行重新选择和优化。国内研究现状在我国，矿山开采方法有很多，针对不同的矿产种类、矿床地质结构选择相适应的采矿方法。在选择开采方法过程中，判断选择合理的采矿方法非常重要，也有很多较为普遍应用的选择方法，包括经验类比法、半经验半理论、不确定性推断法、神经网络识别等多种方式，下面本人将对选择方法进行详细的阐述，比较各方法的特征及优劣，探讨最优方式。（1）经验类比法。该方法是基于对相同类型或者条件相似的矿床地质特征、地理条件、岩石力学信息的矿山数据上进行模拟分析的。它将情况近似的矿产企业开发案例作为类比对象，提取相近的数据，运用综合性分析方式对其进行经济投入比、技术投入力度、安全系数等多方面的整体分析，抉择出最优的开发方式。相比而言，其缺点是主观性突出，数值取值相对保守，但优点是更易直观的比较开采方式的优劣，降低风险，所以普遍性较高。（2）半经验半理论。该方法与经验类比法类似，基于对相同类型或者条件相似的矿床地质特征、地理条件、岩石力学信息所分析得出，对开采过程中出现的一些现象进行定性解析，对岩体的特征进行总结。虽然能够定性岩土的部分数据，但所得数据较为片面，不能整体的表现出相关区域内岩土的全部力学特点，且无法与具体的岩土工程项目相结合。因而，该方法一般作为经验类比法的辅助手段加以实施，需要技术人员结合工程力学、流体力学、岩土勘探等方式进行检测，同时加大工程投入费用，从而保证施工的效率和安全。（3）不确定性推断法。随着时间的推移，岩石力学的研究方向也发生了转变，目前正从确定性向不确定性方向发展，在这个过程中，对地下矿体岩石稳定性的各项因素的研究也日益深入。一般而言，主要研究因素有地质结构、地面组合方式、地层性状、应力状态和地下水的存储情况等。但这些因素均有着较高的不稳定性，同时参考各因素的离散性对岩土工程安全系数的影响也考虑较少。所以这种岩土工程概率分析计算方式还处在高速发展时期，尚未完全成熟，并且计算方式相对复杂。（4）神经网络优化识别法。随着现代网络建模技术的成熟，目前神经网络模型己经搭建了许多模板，其中采矿方式优化中最为成熟，应用范围最广的就是多层神经网络模型，能够无限接近随意一种非线性映射，反向传播学习算法可以模拟前馈神经网络模式，最后获取连接网络权值。（5）数值分析法。在矿山开采、水利工程及地下探索工程中，总会涉及到计算岩石力学的实际需要，也就是需定位开挖过程中及开采前的应力分布情况和位移变改变，从而为工程设计和施工方式供给准确可靠的定量数据依据。但是，鉴于目前的技术限制，现在的数值分析方式仅仅只能针对简单形状（圆形或椭圆形酮室），是数值分析起效，而如果需要极端几何形状复杂的酮室，就无法获得精确的数据结论，只能得到近似解。随着现代大型计算机技术的飞速发展，数值分析方法将会成为了岩石力学研究和工程计算的重要手段之一。国外研究现状在国内外，学者们对采矿方法优化的研究成果较多。首先是优化和提升采场结构数据研究，这方面研究是基于矿山地质力学条件获得具体参数而分析的，一般先是用计算机模拟方法以及验法选取合适的采矿方法，之后根据矿山采矿试验检测结果的可行性，然后将所得分析数据进行整理，同时建立一个完整的数据库，可以在之后寻找新的采矿方法的参数作为参考使用。美国在长壁工作面开采中采用诺模图（“图算”或者“计算图”），是用作图的方法去求函数的值）来进行确定采矿方法的优化。该方法是利用带坐标的几何图形按一定规律将函数中各参数之间的相互关系绘制而成，形象直观，实用性非常强。一些国家利用计算机建立模型，模拟单个或多个采场进行设计，选择采矿方法，并完成生产计划、包括采矿工作量、生产成本和预计的年收入经济分析。矿山地质概况及开采现状矿区概述矶山磷矿是华北最大的磷矿，也是国家目前重点开发的项目之一。从矿山到沙成地铁站和官厅地铁站都比较方便。矿场与涿鹿县城、官厅、沙都有高速公路相连，方便了矿石和生产工具的运输。矿场位于怀来盆地和军都山脉的交汇点，从东南走向西北，整个矿场呈现出一个巨大的“葫芦”形状。该区境内有两条季节性的河流，分别为东陵山和西陵山。而东陵山河，则是常年缺水，大部分地区都是贫瘠之地，而如今，这里的土地都被村民们开发成为了农庄，每当雨季到来，就会从山上倾泻而下。矿区位于二层，海拔720米，周围都是丘陵和高台，是非常典型的半盆状山前阶地。从整体的地势起伏情况来看，中部位置较低，而西南方向的位置高度呈明显的上升趋势。区域内有大量的劳动力，以农业为主要产业。改革开放以来，伴随着“矶山”等矿业公司的兴起，矿业发展迅速，采矿业、选矿业、交通业也逐渐成为了当地农民的主要经济来源。矿床开釆的技术条件矿区的区域地质特征（1）地层：该地区的出露层为中、上元古代震旦世的雾蒙山和第四纪的沉积岩。在基山磷矿的东、南为雾蒙山群环绕着该地区的圆弧山地，而在该地区的北缘则是位于该地区的北缘，在该地区的磷铁矿上，覆土层的厚度大约为120~282m。（2）构造：矿体由东西向断裂（Fi,F2）和NNE向（F5,F4）两个断裂圈所环绕，其中Fi、F4、F5构成了北，东，西三个分界线，断层属性为压扭性、阻水断层，从而与邻近地区分隔。由于NNE向F5和F4断裂断裂断裂的导水能力很强，为其向南方输送水源，是一个很好的渠道。该区有NNE、NW、NE等30条大大小小的断层。向斜北面主要为第四纪地层所覆盖，只有果林地区有雾蒙山组的露头，其方向为NE170度，从北向南50~60度。东面，朝向NNE和近NNW，倾斜角度为10~30。该地区的基岩风蚀、裂缝分布较广，属于5~30米厚的强烈风化区，岩体疏松，裂缝数量与形态都相对较多。（3）岩浆岩：该区以岩浆为主。海西晚期辉石岩-正长岩、正长岩、花岗闪长岩、闪长岩等多种类型的岩系。矿床地质特征（1）该矿体为晚期岩浆堆积形成的，属于超基性、偏碱性的磁性磷灰石矿。（2）单从开发价值来看，在众多矿床当中，磷铁矿体的开发价值最大，一旦得到有效开发与利用，那么将创造出巨大的经济效益与价值。在该矿区中，南半盘辉石岩带的中上部分的磷铁矿体十分丰富。磁铁磷灰石岩、磷灰石岩和细粒辉等石岩构成了辉石岩带，而磷灰石岩与磁铁磷灰石岩又是以矿层的形式出现。矿区的水文地质条件（1）构造破碎带及其富水性：本区只有一条断裂断裂，主要集中于0~5号线段。在勘探期，在矿区的布设区域，发现了20余个井眼，并发生了渗流渗漏。由于对该地区的工程控制力和科研水平还没有得到充分的认识。（2）矿区地下水的补给、径流与排泄等具体如下所示：地下水有多种排放途径，包括泉、潜水蒸发、地表水体排放、人为排放。通常，由于地质断裂构造和古地形的影响，地污水在断裂地带以泉涌的方式排放。该矿区西部的地下水以自然状态为主，以红泉温泉为水源；在人为开发的情况下，该矿区西部以人为排水为主，以泉排水为主。该区沙砾石含水层的地下水补给方式有天然降水入渗、河流渗漏、农业灌溉灌溉，以及南段白云岩段裂缝水的横向补充。Q4沙砾岩蓄水层在得到了局部补充之后，由南向北流入矶山北部，再转向东，最后流入官厅蓄水池。矿区的工程地质条件本矿区第4纪地层为120~282m，其主要特点是对开采活动的抗干扰较差，对地面沉降的影响较大。中更新世的上层为50~60米的高粘性泥质，下部为28~30m的泥质承压蓄水层，其厚度为28~30m，是最具危险性的地下含水层。矿石的顶板为辉石，厚度80米，抗压能力60MPa；矿石的直接底面是厚度0-20米、抗压强度1MPa的黑云母岩，矿石的间接底面是一种正黑云母辉石岩，厚度94米，抗压强度82MPa。在三号矿的顶部和二号矿的底部，发现了一种3~10米厚的夹岩。该矿体岩性属云斑辉石正长岩，硬度高，78.9MPao矿体在平节处的压缩强度是25~40兆帕，竖向节理是26~60兆帕；在围岩平行节理时，压缩力约60MPa，竖向节理时的压缩强度约为100MPa，西部矿体围岩中有大量的黑云母粒，主要表现为塑性形变，强度以及渗透性能都比较大。矿山开采现状采矿工程根据基山磷矿床的矿体分布、矿床的水文、采矿工艺等特点，对矿区进行了分区，确定了0-0号为界线，从0-40号线向西到40向矿床西侧的高承压水位分区为西区。在矿区东侧至35号矿体东侧的开发容量略好的低洼地区划分为东段，也就是所谓的原矿区范围。目前矶山磷矿东区采用的是无底柱断块崩落开采方法。凿岩设备为90型潜孔机，在深部打出一个扇形的深洞，采用回程爆炸法，并在同一时间内连续3个开孔。现已建成12个矿井，分布在450米，438米，426米，414米。从上世纪末来时，磷矿西区就开始在515m中段，进行了下井后回注采煤工艺的实验。在2009年西部建成后，对425~470中段进行了横向分层进料和点上横向分层充填工艺的实验研究。西区开拓通风系统在设计过程中，原本采用的是中央主、副井开拓，采用中央对角式通风系统。副井系为进风井段，两侧为回风井段。西区因其水文、地质情况较差，西部地区的基础建设工作没有进行，在515米至470米的西侧矿体内输送隧洞仅开挖了很少的一部分，无法与西风井取得联系。实际的排烟方式是由副井口和东回风井组成的斜向通风体系。西区主井：主井为在矿区的中部，开采后崩塌区域100米的地方，以井眼为中心，以K4439088和40374407为区块。该井的井口标高为+762.3米，井底标高+310米，井眼深度452.3米，井眼的净径为4.5米。在+399米和+355米的标高上，与破碎体系中的大型通道和带通道连通。主井架为9n底卸式簸箕，主井位至+425米，下端粗破高达+399米，带槽位于+355米处。主要矿井承担起矿山和废弃物料的搬运工作。地面设有矿场及废弃料场，利用直接卸货方式进行卸料。西区西风井：倾斜度为30。该井在距矿区西侧30米的位置，井口标高达+822米，井底标高达+521米，与+515米的井眼连接。在1993至1994年期间，这口井的长度为470米（倾斜长度），由于井眼已经通过Q2蓄水层，由于涌水量大而停止开采。西区井下运输系统：目前，东区的中段矿石和废石全部以轨道交通为主，ZK10-6/250型电力机车一次拉10台下侧卸料运输机。在所有的运输中间，都设有矿和废石卸料场。中部采用24公斤/米的轻轨，轨距600毫米，枕木枕头。每台PE900X1200型颚式破碎机在矿井下和溜井口下分别装有一套PE900X1200型颚板破碎机，该设备为110kw/小时，通过振动放矿机进矿，出矿粒度不足600mm。西区矿石和岩石流程先从采场开始，随后分别是采场溜井一中段运输一主溜井一箕斗提升至地表，最后将胶带运输至选厂，也就是废石场。工业广场布置矿井电力来源于新怀来变电所1、2线，离矿井15公里，通过矿井设置110/35/6kV主变，2个SFSL7-10000kVA主变（1次运行，1次待机）,17个出线柜，通过选厂及井下配电室分送至井下、选厂及二次生产车间。采区变电站采用425m中部中心配电房进行电力供应。现阶段，该矿区内两座有400m3高位回水池，同时还分别有一座面积均为2500m3的生产用高位水池和生活用高位水池。同时还包括三个100立方米/分钟（550kW）的空气压缩机，以适应矿井的生产需求。图1矿区分布俯视影像图图2西区充填站基于技术分析和经济比较的采矿方法评价采矿方法选择的原则及影响采矿方法选择的主要因素采矿方法选择的原则（1）可对地面坍塌进行有效的治理，不会在上部形成一条裂缝，避免Q2压力水向矿井内渗透，有利于矿井生产的需要，有利于周边村庄的居民和地下水的生态。（2）实施了东区塌落开采和填充开采两种开采方式，以确保其在生产中的安全性和经济性。（3）对矿井的生产能力和生产效益都是有益的，采用这种开采方式，可以保证西矿区的产量达到600,000吨/年，而有效降低了矿石的贫化率，保证了公司的高产出。选择科学、合理的开采方式，将有助于煤矿生产效率最大化，减少不必要的成本消耗。（4）最大限度地发挥矿井已建项目的作用，降低开发计划的工作量，缩短开工准备期。影响采矿方法选择的主要因素（1）从矿区的空间分布及方向来分析，西部矿区的三个矿区与二个矿区是彼此并行的，矿体间的夹岩较硬，属于大倾角、厚的矿体类型。（2）本区的矿石等级不高，价值也比较低。（3）由于该区的主要含水层Q2型压力含水层都分布在矿体的上层，为了保障生产和环保，在采矿的时候，基山磷矿西侧的顶板和地面都不能发生较大的变化，而一旦在开发中出现了一个不正确的控制措施，导致地面或地下的防渗措施被损坏，形成了一个巨大的裂缝。如果真的出现了这样的情况，不仅会危及矿工的安全，还会引起地下水不平衡的现象。（4）在II和III号矿区底部和顶部交替出现了不同的坚硬岩体，这些岩体的机械性能变化很大，其中顶板、间接底板和夹石比较坚硬，而直接底板和矿石则比较松散。采动后，因其顶板硬度与矿体硬度差异大，在开采后，沿着矿体及直接底板的软弱岩层，其崩塌高度相对较大。采矿方法初选（1）嗣后充填采矿法：西部矿区的矿床厚大，倾斜角度小，矿岩稳定性比较差，采用VCR（竖直深孔球状药袋后撤法），以及VCR（竖直深孔球状药袋后撤法），这种开采方式有很大的危险性，且矿床的转化率很低，可行性相对较差。（2）上向分层回采充填采矿法：由于开采过程中存在大量的空间裸露，稳定性差，安全性差，因此不能采用这种开采方法。（3）上、横向分层点柱和上向横向分层的两种开采技术都比较先进，利用相应的开采技术可以确保矿山的安全，可以选择这种开采方法。（4）下向进路式胶结充填采矿法：在矿山周围岩石破碎复杂的情况下，利用这种技术可以保证采矿作业的安全性，提高采矿的采出率。然而，这种充填技术和采掘方式会导致矿山建设的复杂性，导致了矿山的产出效益低下，从而导致了矿山的开发费用。从张家口涿鹿基山磷矿山实际运行状况来看，这一方式也不具备可行性。基于采场顶板变形和应力分布比较的采矿方法评价软件支持FLAC3D是一种在世界范围内使用的专业的岩石力学分析系统，它有着强大的计算量和宽广的仿真范围，它在复杂的大变形问题中有着特殊的优越性。FLAC3D包含十余种本构模型，采用FLAC3D中的摩尔-库伦本构模式，对不同开挖阶段的岩体进行了应力特性和岩体的变形仿真。数值模拟数值模拟是一项艺术，它的“艺术性”与影响程度主要由专业知识、专业知识、专业知识等诸多方面决定。由于合理的简化、参数的选取以及构造的相互影响，因此，在进行数值仿真之前，必须进行大量的试验和分析。因此，在合理的数值仿真分析之前，作者进行了实地调研，并听取了有关的资料。在对基山磷矿西段进行的采煤过程中，由于矿山地质条件的复杂、不确定等原因，其应力位移分布状况也会发生相应的改变。在数值仿真中，为解决工程问题，必须对岩石的媒质特性和计算模式进行假设，以使仿真的结果与真实的情况更为吻合。基本假设（1）岩体具有多种性质，如塑性、弹性、粘性等，按其在受压过程中所表现出的变形特性，可以将其划分为：线弹体、弹塑性体、粘弹体等多种形态。岩石的力学特性与岩石本身的物理特性有关，但也有一些岩石的结构面、结构等，使得岩石本身的特性和结构的不均匀性，使得岩石结构更加复杂。通过大量的实际工作，发现其在空间上具有某种规律和随机特性。在张家口市涿鹿县矶山磷矿，由于其岩层面积较大，因而从整体上将其视为均匀等向性的介质。（2）在进行数值仿真时，应着重考虑影响开采稳定的大或大的构造表面，并在其构造特征或其机械性能时，合理考虑节理、裂隙等与构造表面有关的条件。（3）关于采矿-充注周期问题，假设上一次分层的充填结束后，下一层的机械性能指标满足了要求。（4）矿井开发与开采准断裂对原有采场岩的受力状况有一定的影响，但这种作用属于局部性，在仿真时可以被忽视。原岩应力及矿岩物理力学参数确定原岩应力确定在采矿之前，没有任何外力能够对其产生作用，使其保持在天然的应力场中。通常来说，在岩体中，上覆岩石是其受压状况的重要因素。在进行开采以前，在应力均衡时，每个面的剪切应力都为0，假定横向应力为6y，竖向应力R。物理力学参数确定长沙矿山研究院在矶山磷矿西区开发的过程中，参与到了其中的技术研究环节当中，并与矶山磷矿签署技术合作协议，为其开展技术研发工作。长沙矿业研究所是全国重要的科技机构，拥有强大的技术实力，在矿山充填实验，岩石力学实验，边坡尾矿场实验中，均享有较高的权威地位。长沙矿业研究所通过对西部矿区的采煤工艺的研究，找出最优的采煤方案，确保采矿效率与质量的最大化。下表us哦是的就是矿岩的相关物理参数数据。表1矿岩的物理力学参数岩石名称位置块体密度/（g/cm3）弹性模量/GPa泊松比黑云母辉石岩III号矿体底板3.13（3.04-3.20）7.06（5.90〜10.35）0.29（0.27〜0.31）磷灰石岩III号矿体3.22（3.18〜3.30）7.81（5.48〜9.99）0.27（0.25〜0.29）云斑状辉石正长岩II-III之间夹石2.71（2.61〜2.78）23.27（20.31〜24.71）0.25（0.23〜0.26）磷灰石岩II号矿体3.16（3.14-3.19）18.05（8.16〜22.35）0.26（0.25〜0.28）辉石岩II号矿3.4322.200.23体顶板（3.34〜3.48）（15.69〜28.64）（0.22〜0.25）不同采矿方法采场应力特征及顶板变形模拟模型尺寸及边界条件确定通过对该矿区进行实地调查之后，在此基础上对其进行了初步的分析，确定了其矿体的形状，并对其进行了局部的简单处理。II矿体竖直厚20米，横向厚30米（通过工程揭示，竖向矿厚22.5米，横向厚42米）,3号矿的横向厚度大约10米，纵向厚6米，矿体倾斜角度38度。在II和III之间有10米的夹岩，38的下侧倾斜，15米的横向厚度。矶山磷矿西采区初期采矿方案为425米中段，在425米的中段，470米以下的矿体暂时作为防渗、防护用的煤层，并在425~470米的中部区域内，形成了60米×140mX105m，三者分别代表的是宽度、纵向长度以及高度。采用计算机仿真时，为了确保最终分析的可信性和精度，需要对其进行有限元分析。根据矶山磷矿西段的地质环境及周边结构的应力状况，在西部矿区的三维模式中设定了岩体的应力值，在侧部设定了应力限制，在顶面设定了自由边界，在底面设定了RZ方向的位移量限制。在建立了该模式后，针对点柱上向横向分层充填开采方法和向上进路开采方法，对两种开采方法进行了仿真研究，并对开采过程中的采场体的应力和顶板的变形进行了数值仿真。数值模拟结果分析分析了点柱受力状态。点柱是最具应力集中的构造，其强度是对应原岩的1.5~3倍，显示了其对采场的支护能力；点柱最大主应力的分配与采场的充盈有关，充填体中点柱最大主应力值小于非填充点柱20%~30%，这充分表明了充填体的出现，提高了点柱的力学状况；点柱中的压力从底向上逐步增加，这是由于深部填充提前，适时地抑制了上盘围岩弹的释放，提高了点柱的受力；从图表中呈现的信息可以看出，点柱是一个显著的剪应力集中区，有些点柱出现了剪力变化，表明该点柱具有剪力和扭转的倾向。采用数值模拟的最大沉降位移资料，可以得到三种开采方式下工作面的变形。下表所示的就是具体的地表变形情况预计以及相关具体数据。表2三种回采方式下的地表变形预计回采方式地表变形值破坏等级水平变形£/（mm/m）曲率K/（10'3/m）倾斜i/（mm/m）进路充填法2.610.3854.59II点柱充填法1.580.1801.51I点柱充填锚杆加固点柱0.980.1391.29I矶山磷矿西采区上部村庄房屋属于III级保护建筑，允许破坏等级为II级；部分建筑物允许破坏等级为I级。三种回米模式下，米用上向入路充填米矿法回米矿对地面建筑造成的损害等级为II，而点柱顶-横向分层充填开采法对地面建筑造成的损害等级为I，满足了地面上所有建筑的防护需求；如果采用点柱开采法和锚杆法对重要位置的点柱进行补强，则地面的变形可以得到较好的控制，但使用这种回米的费用却会增加。基于模糊综合评判的采矿方法评价模糊综合评判的基本原理在上世纪60年代，美国著名的计算机自动化专家扎德博士在《模糊集》中出版了一篇具有重大意义的论文。在客观世界中，有很多事情是可以理解的，因此，有一些界限模糊，外延模糊，难以量化。利用模糊数学这一概念手段，可以很好地解释定义在不同的层次上的定义，并将其应用到各个方面，从而实现了从准确的现象到模糊性的认知。从模糊层面来说，因为人们的主观认知还没有达到对现实的了解而导致的对自身状况的不确定，这与哲学认识论的深层内涵相吻合。相对于其它的评估方法，模糊综合评判程序简便，易于运用，能够得到接近于真实状况的定量结果，而且是一个矢量。该方法能与AHP方法有机地融合在一起，能有效地提高最后的评估效果，在系统评估、业绩评估等方面具有一定的实用价值。以下所述的就是模糊综合评价的具体流程：（1）将评估对象的特性归纳为几个指数，并构建一个由各个因子构成的评估指数（因子）集合；（2）确定一组评语，并清楚地界定评估对象的等级等级；（3）确定各评估指数（因子）的权值；（4）通过建立Fuzzy矩阵月的单因子FuzzyFuzzy评估；（5）在建立了Fuzzy关系矩阵法和加权矢量之后，将其与的组合为Fuzzy的综合评判矩阵；（6）得到评估的结果矢量H，能够按照最大从属原理，对目标物体的等级状况、程度进行分析。模糊综合评判模型的确定针对矶山磷矿西采区的工艺特点，提出了三种较为适宜的采煤方式：（1）向上水平层状进料开采方法；（2）采用点柱上的水平分层开采方法；（3）采用点柱向上分层充填开采方法，重点点柱采用锚固。模糊综合评判过程隶属函数的确定在进行模糊综合评估时，充分考虑了煤矿企业和地方煤矿主管部门的意见，依据评价矿井目前的实际状况，确定了三种采矿方案分成好、中、差三个等级。在确定了评估级别之后，我们还必须对三种不同的采矿方法产生的正面效应进行分析。下表所示的就是各项具体的评价指标以及等级特征等信息。表3评价指标优劣等级特征值序号指标名称单位•等级特征值好中差1生产能力t/d>330260<2002充填工艺难易性容易中等难3米矿成本元/t<3040>504充填充填成本元/t<2025>355顶板下沉值10'2m<48>106顶板应力值MPa<11.2>37地表破坏等级IIIIII8损失率%<1015>209贫化率%<68>10评判矩阵确定为了得到评价矩阵，需要在求解各个要素的指标时，引入其所属函数，从而得到三个不同开采计划的指标。具体的评价指标数值如下表所示。表4评价指标值序号指标名称单位-方案IIIIII1生产能力t/d2203003002充填工艺难易性中等简单简单3米矿成本元/t42.1535.0438.64充填充填成本元/t44.6328.2628.265顶板下沉值10'2m15.384.264.36顶板应力值MPa2〜31〜20.5〜1.57地表破坏等级IIII8损失率%1118.518.59贫化率%8.0255权重计算在矿井设计中，每个要素的重要程度是不同的，每个要素都具有对应的加权因子，通过对煤矿行业的评价，运用AHP方法对各因子进行加权，得出各因子的加权因子，各权系数可参考下表所示。表5各因素权重值序号指标名称单位重要性排序权重值1生产能力t/d30.1332充填工艺难易性50.0673米矿成本元/t50.0674充填充填成本元/t40.105顶板下沉值10'2m10.26顶板应力值MPa10.27地表破坏等级20.1678损失率%60.0339贫化率%60.033因此：根据相应的公式B=4・R,确立了模糊关系矩阵月与权重向量后，将4与R的合成模糊综合评价矩阵，得出评价结果向量：Bi=（0.041135,0.425355,0.53351）；&=（0.413042,0.497858,0.0891）；位=（0.57319,0.37111,0.0591）。结论本文主要针对西采区二、三号矿床地质、水文地质、工程地质及矿床地质特点进行了深入的探讨，对矿床的充水因子和通道进行了初步选择，初步确定了矿床的工艺参数和技术经济参数。采用FLAC3D程序，结合矿山实际情况，结合岩体的力学失效判据，采用FLAC3D软件，对顶板应力、应变、位移等进行了数值计算。具体如下所示：（1）矶山磷矿西采区II、III两种最适宜的开采方式是采用点柱顶面向横向分层填充米矿法，米场沿着方向排列，点柱直径4mX4m，米场点柱间隔12mX15m，走向点柱中央间隔15m，纵向间