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在长期的采掘生产过程中,许多矿山形成了数以百计的采空区。特别是民间掠夺式采矿留下的采空区群,更是大小不一,形态各异,层位复杂。由采空区引起的事故也多有发生。众所周知,采空区的实际三维形态和准确的空间位置是影响空区稳定性数值模拟结果准确性的关键因素。准确掌握空区形态及其大小是实施空区安全管理和灾害控制的一项重要基础性工作。用CMS系统探测采空区具有效率高,探测结果可视化效果好等突出优点。由于矿山地质及采矿条件的复杂性,致使采空区的稳定性分析和处理较为困难。借助计算机和现代探测技术,可以建立采空区的三维模型,探讨采空区空间相对位置和大小对其稳定性的影响。同时从矿山中各种因素考虑采空区处理的原则和需要达到的标准、处理后的影响范围、应该采取的安全措施等。本文针对目前矿山采空区存在的不稳定因素,结合“汤丹铜矿采空区处理与矿架安全、高效开采”的项目,借助于CMS仪器和DIMINE、FLAC3D等软件,开展以精密探测获得的空区实际三维形态和空间位置为基础的采空区稳定性数值模拟研究,将所形成的技术应用于汤丹铜矿采空区处理与矿架安全、高效开采,以验证其正确性和可靠性。主要研究工作如下：(1)借助CMS空区探测仪器取得汤丹铜矿采空区的基本数据；(2)研究如何处理空区探测数据使其便于模型的建立,并能准确描述空区的实际三维形态；(3)应用DIMINE软件建立汤丹铜矿采空区、巷道、矿体、断层、地表及采场工程在内的三维空间模型,并能计算空区体积、顶底板面积等参数,分析空区群安全现状；(4)探讨岩石受力情况,并用FLAC3D对空区模型进行受力分析,探讨空区的稳定性及其对地表的影响；(5)根据建立的三维模型及力学分析结果,预测汤丹铜矿采空区处理后地表塌陷区大致范围,作为后期空区处理及设定安全警戒线的依据。