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采空区灾害是矿山生产活动中的主要灾害形式之一,严重威胁着矿山财产和人员生命安全。随着开采工作的推进,当采空区暴露面积达到一定程度时,将可能诱发灾难性事故,因此,开展采空区稳定性分析及治理效果评价具有重要意义。本文结合长期课题《安庆铜矿地压监测与控制技术研究》,应用理论分析、现场探测及监测等多种手段,围绕高阶段嗣后充填法采空区进行采空区稳定性分析及治理效果评价,本文主要研究如下:(1)通过现场岩体结构面调查和地应力测量,对采空区围岩节理裂隙和地应力状况进行了研究分析,在此基础上,运用CSIR分级法和Q系统分级法分别对该矿岩体稳定性进行了评价,为进一步采空区稳定性分析提供基础性前提。(2)采用空区三维激光探测系统C-ALS对安庆铜矿采空区进行精密探测,结合矿山建模软件Surpac建立采空区三维实体模型,通过分析空区探测所得的三维数据,得到采空区的体积、顶板面积、坐标等信息,对比不同时段探测结果,得到顶板冒落、矿柱垮塌量等采空区失稳的重要信息。(3)应用平衡拱理论及极限平衡原理,建立了高阶段嗣后充填法采空区力学计算模型,计算了该类采空区充填体稳定性状态,得出了采空区侧帮暴露高度与充填体所需强度之间的关系。(4)采用围岩二次应力监测、岩移监测等多种研究手段,对采场回采及治理过程进行地压监测,分析了采空区稳定性状况,揭示了构造应力环境下采空区地压活动规律。(5)建立FLAC3D数值计算模型,对安庆铜矿采场回采进行模拟,对采空区进行了稳定性分析及治理效果评价,揭示了安庆铜矿采空区失稳模式。