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对于采用露天转地下开采方式的矿山,如何处理露天采空区是一大难题。为不影响地下采矿工程,大多数的矿山业主选择废弃露天采空区的做法,但该方法既不经济也不实用。本课题正是以丰山铜矿为背景针对目前这种不合理处理露天采空区的方法所做的研究。在课题研究中,通过大量的实地调查和阅读有关文献资料,运用数值模拟方法,分析露天坑堆放干渣尾矿对地下岩体的应力应变的影响,从而为探讨露天采空区改建成干渣尾矿库是否可行提供理论依据。首先,选取比较有代表性的两个矿山地质结构剖面(17号面、19号面),运用ANSYS有限元程序建立三维有限元模型,然后将模型导入到有限差分法软件FLAC3D中,模拟露天采空区在排放干渣尾矿的条件下对地下岩体应力应变场的影响。分析得出以下结论:(1)露天坑排放干渣尾矿,当地下矿体开挖时,地下采场顶板和底板有下沉和回弹变形,但各部位的变形量普遍较小,对露天边坡稳定性影响亦较小,尾矿堆载对地下矿体围岩的变形影响不甚明显。(2)地下矿体开挖后,围岩应力重新分布,应力集中主要出现在采空区的两端,采空区顶板与底板均出现最大拉应力,塑性区主要分布在露天坑底及采空区顶、底板。尾矿堆载后采场的最大压应力和最大拉应力均略有增加,其原因是尾矿加载增加了下覆岩体的围压应力。(3)丰山铜矿露天坑堆放干渣尾矿对下部开采产生的附加应力影响较小,露天采坑尾矿堆载对下覆矿体开采的影响较小,露天坑堆放干渣尾矿方案是可行的。目前,在我国的土地资源比较紧张的情况下,通过本课题的研究,对于我国的采矿业在探索新的发展道路上,特别是关于尾矿库建设这一方面具有重大的意义。