兰陵石膏集团大汉矿-580m水平矿层开采存在地压显现明显,爆破对围岩损伤较大的现象,以传统的经验类比法设计采场参数难以满足安全生产的要求。通过调查研究该矿山的地质条件、岩体性质以及开采现状,并在矿山现场和实验室进行扰动试验研究以确定爆破载荷作用下围岩的损伤规律及弱化效应,依据试验结果折减矿山岩体参数,确定采场围岩的物理力学参数。使用FLAC3D模拟软件设计采场结构参数并对采场结构稳定性进行分析,最终确定大汉石膏矿-580m水平矿床的采矿方法、采场布置参数等,保证矿山深部的安全生产,同时为类似矿山提供参考。现场试验通过小爆破的形式进行,采用跨孔声波测试,得出围岩爆破的影响深度约为175cm~225cm,不是每次爆破都会使围岩产生宏观上的损伤,甚至有时候会发生局部裂隙闭合或压密现象,爆破对围岩承载区损伤较大。爆破损伤室内试验是依据矿山实测的爆破频率、峰值振动速度以及振动持续时间等数据,在石膏试件单轴抗压强度40%、60%和80%的静载荷下进行的。试验得出不同静载荷水平下,石膏矿石的扰动损伤规律符合对数函数。在单轴抗压强度80%应力水平下,石膏试件经过50次的扰动破坏后,其完整性系数最低为0.64。依据爆破损伤试验结果对岩石参数进行折减,确定采场岩体参数,通过材料力学“梁”理论、以及FLAC3D数值模拟,确定采场结构参数。依据临界强度理论、FLAC3D动应力分析评价矿山采空区的稳定性。最终确定采用分层浅孔房柱采矿法,矿层分2个分段回采,分段采高8m,采宽为5m,采长为50m,矿柱宽度为8m,留设1.5m护顶层和1m护底层,层间柱宽度为5m。