郭进平 刘晓飞 王小林 胡杏保

(西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安710055)

矿山的开采必然要对岩体造成破坏，当岩层连续的移动、变形和非连续的开裂、冒落等传递到地表，就会引起地表下沉、塌陷等“开采沉陷”破坏［1］，威胁矿山生产安全、破坏地表生态环境。地下金属矿山开采引起的地表破坏的主要危害有:①地表移动范围内的建筑物发生破坏，地面道路、地下管道线缆等错位、剪切断裂或拉张断裂［2］;②可能发生滑坡、泥石流等地质灾害，造成水土流失，甚至土地沙漠化;③由于导水裂隙带贯通地表，增加了井下涌水量和突水危险，且会造成地表水的流失;④大规模的岩层移动会引起主、副井井筒的倾斜变形［3］，还可能会改变上覆矿层的赋存状态，对开采造成不利影响。

目前对于地表“开采沉陷”破坏的理论及方法主要来自煤矿。煤矿多由沉积形成，其层状结构明显，层间岩体性质差别较大而层内岩体性质基本相同，从而其岩层的力学性质分析可以大大简化［4］。金属矿床有些为岩浆侵入时热液交代形成，围岩中各岩体相互混杂，物理力学性质相差较大，岩层之间的接触关系与接触形态复杂，没有明显的层状特征。这种矿床开采的地表破坏机理，远比层状矿床复杂。因此，对金属矿山开采引起的地表破坏的机理和控制进行研究是有必要的。

1 地表破坏的基本类型

1.1 盆地式下沉

盆地式下沉形成的地表移动盆地为一种连续下沉形式的破坏，是地表受采动影响从原有标高向下沉降，从而在采空区上方形成的一个比采空区面积大的沉陷区域，主要特点是其下沉剖面是没有阶梯状变化的曲面。……