山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿属于中温热液蚀变花岗岩型金矿床,矿体赋存条件极为复杂,矿岩稳固性差,矿岩破碎,节理裂隙发育,品位分布不均,特别是矿体上盘为焦家破碎带,且紧覆矿体之上,暴露面积稍大即垮落。矿体倾角30°左右,真厚度15m,属于典型缓倾斜破碎中厚难采矿体。地表不允许陷落,目前的开采方式为上向进路充填法。该法实施过程中存在进路规格小,爆破量小,采场多,施工组织繁琐,设备利用率低,导致矿山生产工效低,劳动强度大,矿块生产能力小。因此,针对焦家金矿缓倾斜破碎矿体开展安全高效开采动态调控技术研究,寻求安全、经济、合理、高效的开采方案,具有重大的理论价值和现实意义。针对焦家金矿缓倾斜破碎蚀变岩型矿床开采条件,开展岩体力学性质及岩体稳定性分级研究,建立岩石力学参数与采场稳定性之间的关系,并对采场矿岩稳定性进行评价;通过数值方法对采场开挖、支护、充填的回采工艺过程进行数值模拟分析,优化进路布置方式与回采顺序;采用声波测量、钻孔摄像技术对开采过程中矿岩体损伤演化进行监测分析,据此对回采顺序及参数进行动态调控,实现了矿山安全高效开采。通过以上研究,获得以下结论:(1)以岩石质量的Q系统分级为手段,建立了焦家金矿试验采场的岩体稳定性分级模型;确定了焦家金矿矿岩的稳定性分为Ⅲ～Ⅳ级。(2)通过地质钻孔摄像和超声波监测对开采过程中岩体损伤进行评估。确定焦家进路开采引起岩体松动范围在1.5m左右,为岩体稳定性评价及围岩支护参数选取提供依据。(3)基于修正的Mathews稳定图设计方法,开展焦家金矿采场结构参数优化研究,结果表明,当回采进路跨度小于8m时可保证采场的稳定性。工业试验采用暴露面尺寸为7.4m×15m的进路进行回采时,进路稳定性良好。(4)根据超声波速度变异性,建立了基于岩体波速变异性的动态调控方法。从工业试验数据分析可知,随着进路的回采,波速频率特性变低,塑性松动区的范围在扩大,围岩稳定性降低,通过回采过程中引入调控手段,实现了进路跨度超过原值2倍情况下试验采场稳定。