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煤矿生产的任务是开采地下赋存的煤炭资源,按煤层赋存条件可分为露天开采和井工开采两类。由于露天和井工开采引起的岩层移动、应力变化和形成的开采空间等会对矿井的生产产生相互影响,当两种开采方法的开采区域临近时,露天开采与井工开采必然存在相互影响,因此,在空间上需要科学确定两种采法边界的安全距离,在时间上要控制开采顺序,如何协调两类矿井的开采计划,开采关系,保证矿井安全生产是采矿领域急需解决的重大技术难题。本文在露井协调开采技术与方法研究的基础上,建立露天与井工开采三维数字化模型,应用理论分析、实验研究、数值模拟和现场监测等方法,分析了露天矿开采与井工矿开采的相互影响,确定了露天开采与井工开采空间位置上的安全距离,提出了露井协调开采技术方案并制定了安全技术措施。建立了地形地质、露天采场、井工巷道、采煤工作面三维模型,实现露天及井工开采数据集成,形象直观地描述露天采场与井工开拓开采系统空间位置关系。通过理论计算、数值模拟和实验室相似材料模拟,分析了露井协调开采条件下露天矿与井工矿的相互影响,揭示了井工开采的开挖效应、影响区域内岩体应力状态、上覆岩层移动特征和规律;研究了露天开采对边坡岩体和下覆岩层应力分布状态、岩层移动的影响,揭示了露井联合开采条件下顶帮边坡的变形破坏规律,以及在露天和井工开采条件下露天矿边坡稳定性。确定了露井间安全距离。完成了露天矿边坡岩移和应力监测,分析地表位移监测和应力监测数据,制定了露井协调开采方案及安全技术措施,最大限度地延长露天矿和井工矿服务年限,提高资源回收率,为平庄西露天矿和五家四井安全开采提供了重要保障,取得了显著的经济效益。