孙世国 宋腾飞 刘维东 肖 剑

（1.北方工业大学土木工程学院，北京100144；2.中冶交通建设集团有限公司，北京100011）

在井工开采转为露天开采的过程中，前期井工开采后采空区次生应力场和露天开采诱发的应力场的演化都在不同程度地影响岩体边坡［1-5］。由于井工开采会影响坡体稳定性，应力场、各层覆岩顺序也会随之发生变化、岩体的整体强度会降低。这将直接影响到露天开采形成的边坡稳定［6-11］。因此边坡的安全性需要考虑井工开采与露天开采的综合作用。本研究以紫金山金铜矿为背景，从地下采空区顶板厚度承载能力的可靠性出发探索侧上部边坡失稳的可能性及安全生产与灾害控制问题，从而预防灾害发生。

1 工程概况

紫金山金铜矿地势复杂，矿床区海拔在500 m以上。初期采用露井联采方式，后期完全露天开采，据资料显示高陡边坡最大高差约为434 m。经过前期的井工开采，已经形成的多个矿房海拔均在520 m左右。

边坡地质情况较为特殊，岩石结构较为复杂，经过长时间的风化腐蚀，采场内有多条较长区域性断层，形成羽状结构面100多条，节理裂隙分布密集且数量较大，这些影响因素都会干扰对岩体边坡的稳定性、完整性的判断。

矿区主要由高达60%以上的中细粒花岗岩以及安玢岩、角砾岩组成。采场边坡的岩体主要有块状、散体、镶嵌等结构。

2 不同顶板厚度沉降变形诱发西帮边坡稳定性分析

2.1 数值模拟分析法确定采空区顶板安全厚度

经过前期调查审核确定金铜矿矿房跨度约为15 m，应用几种理论方法计算，得出的最小顶板安全厚度如表1所示，且厚度的平均值为13.83 m。……