程潮铁矿矿体的开采逐渐由东向西深部移动,延伸至选厂下部,为了保护西区选厂等地表建(构)筑物,前期的开采采用了预留保安矿柱方法。随着开采深度的不断增加,保安矿柱所占矿产资源不断增加,造成大量资源难以回收,因此下一阶段将采用崩落法和充填法进行开采。针对这一开采现状,论文基于协同开采新理念,运用协同学理论、系统工程、统计学、岩石力学、数值模拟、管理学等理论和工具,开展了程潮铁矿崩落法和充填法的协同开采方法及应用研究。主要研究工作和结论如下:(1)从协同学理论的原理和特征出发,结合矿山开采系统的特点,分析其研究对象、应用领域以及发展趋势,得出协同开采是可行的、适用的;并在此基础上对崩落法和充填法的协同开采的协同模式和评价机制进行研究,为两种采矿方法协同开采奠定了理论基础。(2)运用协同学理论的序参量原理,构建了两种采矿方法协同开采的协同度测度模型,通过评价整个开采中系统协同度的大小,得出充填法由下向水平分层充填变为分段嗣后充填时系统的协同度降低了0.186,当变为上向水平充填则升高了0.065,说明采用无底柱分段崩落法和上向水平分层填充法时,系统的协同度最高,为最优采矿方法。(3)采用数值模拟的方法,建立两种采矿方法协同开采数值计算模型,并运用正交实验设计方法对开采方案进行优化设计,对得到的9种开采方案分别进行开挖模拟,得出以方案4((先西区后东区,充填(顺序回采),崩落(中间-两翼))开挖时,选厂的地表沉降最小,隔离矿柱的安全系数最大,最佳开采方案为方案4。(4)针对因采矿方法转变,生产的过程中可能出现的问题,以及影响采场地压的因素,提出了生产过程与地压协同管理的措施。上述研究成果为两种采矿方法的协同开采奠定了理论基础,为协同开采选出了最佳采矿方法和开采方案,也为生产过程协同和地压管理协同提出了合理的管理措施,对程潮铁矿的下一阶段运用两种采矿方法协同开采有一定的指导意义,也可为类似的矿山提供一些参考。