龙林健,陈星明,刘传举,刘小平,莫 超

(西南科技大学 环境与资源学院，四川 绵阳 621010)

0 引言

随着资源的开发利用，矿山开采将由浅部向深部转变；开采深度的增加，将使崩落采矿法所引起的地表沉降范围大大增加，破坏矿区周边生态环境，而充填采矿法则可有效控制地表变形。从目前来看，崩落法转充填法在实际矿山生产中并不少见，但在这两种采矿方法转变前需在关键分段设置隔离层：一方面可通过设置充填体隔离层，减缓围岩移动速率，从而保障深部开采矿房的稳定性；另一方面可预留隔离矿柱，由此形成隔离层将两种采矿方法隔开，从而达到安全过渡的目的[1-2]。

预留隔离矿柱的厚度主要由安全和经济两个因素决定，现阶段隔离矿柱厚度确定方法主要有理论分析、经验公式、室内试验以及数值模拟等[3]。国内常用的隔离矿柱理论计算方法有厚跨比法、荷载传递线交汇法、K.B.鲁佩涅依特公式法、平板梁法、结构力学法、普氏拱法等[4]。韩进仕等[5]根据隔离矿柱理论，结合数值模拟计算，拟合出了大理石地下开采顶板合理厚度公式。寇向宇等[6]将数值模拟和理论计算相结合，使其研究结果更加真实可靠。裴明松等[7]采用数值模拟方法对程潮铁矿联合开采隔离矿柱进行了研究，结果表明，隔离矿柱取20 m时矿山综合效益最高。曾令义等[8]通过理论计算得出隔离层安全厚度，并结合数值模拟验证了安全厚度的合理性。现阶段利用算法对隔离矿柱厚度进行优选的研究较少，戴兴国等[9]基于λ模糊测度和Choquet积分构建了动态综合评价法，提出了选择隔离矿柱回采方案的新思路。……