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矿床的地下开采通常会留下众多的采空区,若不及时处理,会对矿山的安全生产和周边居民的正常生活构成威胁。在对采空区进行稳定性分析的基础上才能科学合理地处理采空区。本文以马坑铁矿一期工程遗留的众多未处理的采空区为研究对象,在收集、查阅相关资料的基础上,通过相似材料模拟和FLAC30数值模拟两种方法对采空区稳定性进行综合分析研究,并提出相关的处理方案。本文主要研究内容及成果如下：(1)收集、整理矿山所提供的采空区资料,对一期工程所遗留的采空区群的分布状况、几何参数、空间形态进行整理分析,并通过弱化岩石力学参数的方式确定岩体力学参数。(2)为保证相似模拟实验准确可靠,在实验室进行了相似材料配比实验,得到了模拟材料配比,其中,矿体模拟材料配比为573#,围岩模拟材料配比为673#。(3)为了研究自重力作用下马坑一期工程所遗留的采空区群的稳定性及下部矿体回采对上部空区稳定性影响,通过相似材料模拟实验得出下部矿体的回采使得上部空区顶板的拉应力增大,顶板下沉、底板上浮现象更加明显等规律；并结合采空区稳定性分级标准可知390中段回采完毕后采空区群的稳定性等级为Ⅳ级。(4)利用有限差分程序FLAC3D建立了采空区三维模型,通过塑性区分布及危险系数综合分析得出390中段回采完毕后采空区群的稳定性等级为Ⅳ级；通过研究采空区的最大主应力、剪应力分布规律及竖直位移得出下部矿体的回采会使上部空区顶板的拉应力增大,顶柱及间柱的剪应力增大等规律。(5)综合相似材料模拟及数值模拟的分析结果,马坑铁矿一期工程所遗留的采空区群在390中段回采完毕后处于严重失稳状态,其失稳模式为采空区顶板的拉伸破坏以及顶柱、间柱的剪切破坏；太保林一带的地表可能出现塌陷,建议对其进行定期监测。并得出采用相似材料模拟与数值模拟对马坑铁矿采空区稳定性进行综合分析,是一种行之有效的方法。(6)根据采空区稳定性分析结果及矿山实际情况,采用联合法处理采空区群。