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贵金属矿床(如金、镍、钨等)由于其独特的地质条件而形成条带薄矿脉群,该类矿床采用传统的薄矿脉开采方法具有一定的局限性:①难以采用大型机械化回采方法,导致产量小、开采效率低;②留设的间柱、顶柱、底柱难以回采,导致资源损失较多;③矿柱滞后回收导致上一阶段的开采作业无法及时结束,进而导致作业线长、多阶段同时作业,安全生产管理困难。为更高效、安全的开采急倾斜薄矿脉群,论文主要研究内容如下:(1)针对多条平行急倾斜矿脉群的赋存条件,提出集群采矿理念,主要包括集群采矿方法设计,集群采矿方法采场结构参数优化,多矿脉集群开采顺序研究,集群开采通风系统优化等,由于目前集群开采技术体系总体的研究相对较少,对于该理论的充实完善仍有许多工作要做。(2)对现有的采矿方法进行整理与归纳,设计两种集群采矿方法,方法一:深孔分段空场上向嗣后充填采矿法;方法二:浅孔水平分层上向连续充填采矿法。矿山实例表明,与原采矿方法(浅孔留矿法)相比,有效提高矿山机械化开采水平与回采效率,确保多矿脉同时回采时的安全有序。(3)基于集群开采理念,对浅孔水平分层上向连续充填采矿法顶板安全跨度进行了理论均算及数值模拟。采用厚跨比法、普氏压力拱法、荷载传递交汇线法、平板梁理论计算法、结构力学梁理论法进行公式推导,并引入安全系数,计算得出不同安全系数下的顶板跨度。数值模拟结果与工程实例情况接近,采场顶板仅局部小范围存在岩块掉落。(4)针对多矿脉集群回采过程形成采场数目较多情况,提出了超前阶梯接续回采顺序,并对该回采顺序进行了数值模拟分析。数值模拟表明,仅有局部塑性区拉应力出现在各个矿脉的充填体顶板位置,随着回采结束,回采过程塑性区主要位于矿脉群中央矿体上。工程实例表明,观测点最大围岩变形约为2.9mm,可满足矿山安全回采规范,且数值模拟结果与工程实例的结果规律基本一致,超前阶梯接续回采顺序可满足薄矿脉群的安全高效回采。本文的研究成果,进一步为急倾斜薄矿脉群安全高效开采提供了新理念,为今后同类型矿山开采提供借鉴与经验。