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对于先期采用地下开采,后期实行大规模露天开采的矿山,地采时期形成的隐伏采空区对露天开采安全带来严重的挑战。因此,在设计露天开采方案时必须考虑到露采平台的安全性。论文以含隐伏空区的露天矿山作业平台的安全性为主题,以某露天矿为研究对象,通过岩石物理力学参数测定,根据岩石强度理论和破坏准则,运用普氏拱理论和FLAC3D软件数值模拟,分析研究了含隐伏空区作业平台的安全厚度。本文的研究内容和成果如下:(1)通过计算得出露采作业平台发生破坏的范围很大程度上受了两个因素的作用:隐伏空区的分布跨度与露天开采工作平台的预留厚度。对不同的空区的大小,设计了不同的模拟方案,方案中取用了不同的水平跨度,不同的顶板高度。计算分析发现,这两个因素不同取值对露采作业平台的破坏范围影响较大。(2)通过对岩石破坏准则的研究,将莫尔(Mohr)理论及莫尔—库伦准则应用到程序中,为数值模拟分析提供依据。莫尔强度理论假设材料内一点的破坏主要决定于它的大主应力(σ1)和小主应力(σ3),而与中间主应力无关。这样就可以在平面应力状态条件下研究应力状态。用σ1和σ3表示的莫尔—库仑破坏准则判别式,就岩体的稳定状态、极限平衡状态、不稳定状态采用了相应的破坏判别方程式。对于大主应力为拉应力的情况下,也完善了莫尔—准则中缺失的部分,将破坏的各个不同情况都作出了相应的破坏判断计算方法。(3)通过对比不同条件下露天作业平台的破坏状态,拟合出了露采作业平台的破坏曲线。研究在不同设计方案条件下,露采作业平台发生的破坏范围在数值上有很显著的差异,但是所有的曲线在趋势上都有一个共同点:在空区的跨度范围不是很大的时候,顶板发生的破坏范围随着跨度的增加而发生急剧的增长,近似于直线;在快速增长一段后,破坏曲线开始增长变得缓慢,但依然还是增长的趋势,所有破坏曲线都具有这种特定的特征。(4)在露采作业平台破坏曲线的研究的基础上,计算得到了露采作业平台的安全厚度。针对不同安全要求的矿山单位提出了一个安全系数以供选择,对类似矿山有一定的借鉴意义。