陈庆发，古德生，周科平，苏家红

(1. 中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙，410083；2. 广西大学 资源与冶金学院，广西 南宁，530004；3. 广西华锡集团股份有限公司，广西 柳州，545006)

随着全球对矿产资源的争夺进一步升级，原本不太引人注意的采空区隐患资源也日益受到关注。据不完全统计，这部分资源目前已经占我国有色金属资源的1/3，将成为我国矿业发展的重要接替资源[1]。传统观念认为资源开采与空区治理一种矛盾，分别独立设计、施工。本文作者从矿山大系统角度出发，以采矿环境再造理论[2-3]为指导，引入协同论，提出了“隐患资源开采与采空区处理协同”的矿业发展新技术模式及“协同利用”采空区处理新方法[4]。人工矿柱支撑顶板是采空区协同利用的基本模式之一，其与顶板之间的变形协调机制与矿石矿柱的相比有明显差别，研究人工矿柱的稳定性对于采空区周边隐患资源的协同开采起着至关重要的作用。对矿柱的稳定性分析，已从单一的强度理论、经验公式，向围岩组成的力学平衡系统的失稳研究方向发展。秦四清等[5-6]应用突变理论分析了对称开采时的矿柱失稳效应；李江腾等[7-8]对与非对称开采的矿柱失稳的突变模型进行探讨。本文作者基于突变理论，探讨对称协同开采时人工矿柱突发失稳的力学机理。

1 顶板-人工矿柱的协同作用模型及变形协调机制

人工矿柱形成前，顶板已经发生一定程度的下沉，在未发生突发失稳前，实施人工矿柱支撑措施，一方面，可抑制顶板后期下沉，避免可能的灾害事故；……