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崩落法开采导致程潮铁矿地表大范围塌陷,塌陷区随开采深度增加而扩大,程潮铁矿后期拟采用充填法替代崩落法开采西区矿体,以减小开采对矿区地表环境的影响。为保证崩落法顺利向充填法转型,在崩落法和充填法回采区之间设置过渡段。过渡段占有大量的矿石,本文采用理论分析、数值模拟等方法研究安全、高效回采过渡段矿石的开采方法,并通过程潮铁矿试验采区生产检验开采方法实用性。(1)通过分析过渡段开采条件,确定过渡段回采顺序,并将过渡段划分为安全矿柱和充填采区,其中安全矿柱包括水平安全矿柱和垂直安全矿柱。回采时,先回采充填采区,再回采水平安全矿柱,最后回采垂直安全矿柱。(2)根据过渡段开采条件,确定采用崩落-充填联合采矿法对过渡段进行开采。过渡段水平安全矿柱沿用无底柱分段崩落法回采;垂直安全矿柱采用上向进路充填法回采;根据过渡段充填采区开采条件,确定上向水平分层充填法、上向进路充填法、分段空场嗣后充填法为充填采区备选开采方法。选取经济和技术方面的8个主要因素作为评价指标,采用相离度-灰色关联分析法对三种备选方法进行优选,确定过渡段充填开采区最佳开采方法为分段空场嗣后充填法。(3)分析安全矿柱的稳定性,确定安全矿柱的尺寸。采用量纲分析法建立过渡段水平安全矿柱稳定性评价模型,并采用数值模拟分析程潮铁矿过渡段水平安全矿柱稳定性,将数值模拟结果应用于评价模型,确定程潮铁矿水平安全矿柱厚度为17.5m;采用数值模拟分析过渡段垂直安全矿柱顶部宽度与其稳定性的关系,确定程潮铁矿垂直安全矿柱顶部宽度取值为25m。(4)将过渡段开采方法在程潮铁矿西区5-1采区进行生产试验,试验结果表明,试验中过渡段安全矿柱未失稳,过渡段矿石回收充分。