在我国的矿山开采过程中,许多露天矿山的深部存在有地下采空区,因此地下采空区顶板安全厚度确定和采空区治理方案是一个关键技术问题。为保证矿山安全生产、避免产生滑坡灾害,本文依托紫金山金铜矿工程对地下采空区安全顶板厚度及采空区治理方案进行研究。研究内容和成果如下系统分析了紫金山金铜矿工程地质条件及开采概况,并结合工程地质勘察资料,确定了矿区岩石力学参数。基于紫金山金铜矿的生产特点和工程地质条件,系统研究了地下转露天开采条件下影响边坡稳定性的主要因素及其破坏机制;建立了地下开采影响下边坡安全系数的计算方法。利用解析计算方法和经验计算方法,研究了跨度与采空区顶板最小安全厚度之间的关系,并求出了符合工程安全的顶板最小厚度。当采空区跨度较小时,矿房及顶板会更加稳定,越有利于采矿区域的安全。利用有限差分计算软件FLAC3D建立三维模型,分析地下转露天开采条件下边坡滑移机制与其破坏特点,研究了采空区顶板从拉弯破坏向压剪破坏转变的破坏机理。利用极限平衡法及临界滑移场理论对边坡稳定性进行了安全评价,并确定紫金山金铜矿地下转露天最小安全顶板厚度为45m。通过理论分析和数值计算,对采空区治理方案进行了优化研究,确定最佳治理方案,具体措施是当开采深度达到605m水平时停止露天向下延深开采,按层依次对每个矿房顶板进行爆破崩落,再从上向下分层依次进行,然后再对爆破后所产生的废石进行清理,以便确保上部边坡的安全。