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矿山开采势必会形成大量采空区,采空区已是我国矿山主要灾害源之一,围岩失稳将会导致顶板坍塌冒落、巷道变形破坏,并伴随冲击气浪可能造成人员和设备伤害,甚至引起地表开裂塌陷。本文以红岭铅锌矿为研究对象,通过现场勘查和室内岩石力学试验,采用数值模拟、Mathews稳定图表等方法对采空区进行稳定性分析,提出空区处理与矿柱回收初步方案,主要工作归结为以下几个方面:(1)根据矿山地质资料建立矿区三维地质模型,包括地表、地表厂区、矿体、井巷工程、采空区、采矿工艺模型等;制作包括采准、切割、回采、铲运的真三维采矿工艺动画。(2)在已有岩石硬度测试试验结果的基础上,到现场采取矿石、板岩、矽卡岩和白理岩试样进行岩石力学试验,得到岩石基本力学参数;通过3GSM测量系统获取井下围岩结构面信息。(3)根据岩体质量指标BQ和RMR对围岩质量进行分级评价;根据广义修正Hoek-Brown强度准则对岩体强度参数进行折减,得到符合实际的岩体力学参数,为采空区群稳定性计算提供参数依据。(4)对建立的地质模型适当简化,结合CAD(3DMine)和ANSYS软件建立模拟计算网格模型,通过FLAC3D模拟矿房开挖过程,分析采动过程中地压变化规律,对采空区围岩稳定性进行分析评价。(5)基于岩石力学试验、结构面调查、模拟应力场结果,采用Mathews稳定图表法对三中、四中采空区围岩稳定性进行分析,提出采场临界破坏允许最大水力半径。(6)根据分析结果和现场试验,提出采空区处理与矿柱回收初步方案。