城市地下礦山采礦方法的數值與熵權耦合優選

摘要：在保證安全生產的前提下,高效開發已成為城市地下礦山資源開發利用的重要模式。安徽省瑯琊山銅礦是典型的城市地下礦山,在其開發利用過程中必須避免因開采引起的地面沉陷和建(構)筑物坍塌等危險事故。以礦山采礦方法優化為目標,提出了上向水平分層充填采礦法、二步驟空場嗣后充填采礦法和上向高分層充填采礦法3種方案,建立了3種方案的礦體三維數值計算模型。對瑯琊山銅礦-365m至-245m中段,采用FLAC3D軟件模擬沿礦體走向布置采場條件下的采場穩定性,并綜合采礦技術經濟指標實現了3種方案的熵權法優選。研究結果表明:(1)通過對3種采礦方案的12個監測點變形數據進行分析可知,各監測點地表沉降位移和水平位移受礦體分布規律的影響呈U型分布,變形最大值達到25mm;(2)計算得到的位移傾斜、曲率和水平變形最大值分別為0.099mm/m、0.17×10^-3·m^-1、0.0248mm/m,滿足安全要求;(3)利用計算得到的變形指標和技術經濟指標,在熵權法模型中得到了3種不同方案的綜合評價指標值,評判結果表明方案三為最優方案。數值模擬與熵權評價的耦合運用可以對客觀數據與模糊評價進行融合處理,從而對不同采礦方法進行了科學、合理的綜合評判,為城市地下礦山綜合評價提出了新思路與新方向。