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近年来,随着国民经济的快速发展,我国的资源需求量越来越大,而露天开采因产能大、效率高、成本低被广泛应用于矿山生产中;但随着开采深度的逐渐增加,不断增大的边坡高度也会给矿山的生产带来严重的安全隐患,同时露天开采会受到资源赋存条件和经济合理剥采比的限制。因此,很多露天矿山在开采到一定深度后将转入地下开釆。而在露天转地下开采过程中,通常会在露天开采的底部、地下开采的顶部预留一部分的矿体不采作为境界顶柱,用于隔离露天与地下的生产;预留的境界顶柱既可以减小地下开采对露天边坡的扰动,还可以密闭地下开采区域。但如果留设的厚度过薄,会使境界顶柱不稳定;如果厚度过厚,又会造成矿产资源的浪费。因此,研究境界顶柱合理厚度及其稳定性,对矿山生产有着十分重要的理论及现实意义。本文以某露天矿山转地下开采为工程背景,通过力学试验、理论计算和数值模拟等方法对矿山露天转地下境界顶柱的厚度问题进行了研究,为矿山的生产提供了一定的依据。本文的主要研究内容包含以下几个方面:(1)首先通过现场调查和资料收集,了解矿山的开采现状以及露天转地下开采的基本情况;同时,针对矿山主要岩体进行室内力学实验及现场原位直剪试验,并通过霍克布朗准则确定矿岩的岩体力学参数;(2)通过分析该矿山的实际地质情况,以固支矩形板模型作为境界顶柱厚度计算的力学模型;采用K.B.鲁别涅依他公式、厚跨比法、荷载传递交线法、结构力学法、普氏理论法计算采场跨度为35m条件下矿山境界顶柱的理论厚度,分别为:52.78m、24.50m、26.95m、66.95m、22.00m,然后对计算结果进行回归分析,得出境界顶柱厚度与采场跨度之间的关系式;(3)采用FLAC3D数值模拟软件,分别对境界顶柱厚度为20m、30m、40m、50m四种方案进行模拟计算,通过对研究区域的位移、应力、塑性区变化规律进行分析,最终得出境界顶柱的厚度最好控制在50m,最少要控制在3035m。