张明天 龚原 董法 王廷飞 冷智高 安东亮 王稷晗

摘要：为了对某矿区近地表开采可能出现的地质灾害进行评估，采用离散元数值模拟方法，研究了近地表开采不断深入可能造成的地表扰动和地质灾害。结果表明：在开采过程中应采取切顶、护顶、留点柱等方法控制顶板冒落，且随着矿体倾角的增大，顶板冒落范围也将随之增大。开采过程中应注意矿体倾角的变化，加强顶板管理。研究为后续矿山选择合理的采矿方案提供了一定的理论依据。

关键词：近地表开采;离散元;2D-BLOCK;地质灾害;数值模拟;采空区

中图分类号：TD85          文章編号：1001-1277（2021）08-0042-06

文献标志码：Adoi：10.11792/hj20210809

引 言

随着经济的发展，国家对矿产资源的需求不断增长[1-2]。但是，长期大规模和高强度地开发矿产资源，常伴随着一系列工程灾害，并难以有效预测与防治[3-6]。矿体开挖后产生大量的采空区，使得采空区周围应力平衡遭到破坏，从而引起采空区对应近地表发生沉陷的工程地质灾害现象，并产生严重的危害[7-10]。因此，近地表采矿诱发的地质灾害问题，成为人们日益关注的焦点，也是采矿领域的重要研究课题[11-13]。

某矿山为新建矿山，矿山建设井建开拓过程中，已经造成矿层顶板破坏，致使含水层与地表水之间相互导通，从而导致矿区水文地质条件变为复杂类型。该矿区开采要达到50万t/a的设计能力，需要解决采矿方法及工艺、采空区处理、地压监控等技术难题。开采项目自建设以来由于矿岩顶底板不稳定，水文地质条件复杂，未能按设计按期建成投产达产，为此，需开展矿区采矿方法试验研究工作。……