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矿山采空区引起的地表变形对矿山的安全生产及地表的工程建设有重大影响,对矿山采空区诱发的地表变形规律进行研究,具有一定的意义。本文在系统调研专业文献和现场调查的基础上,通过地表监测分析,数值模拟分析,地表沉陷可视化处理分析,结合地表移动变形基本规律,对小岭铁矿采空区地表变形规律进行了研究。主要研究内容和成果如下:(1)总结出小岭铁矿地表塌陷坑的成因,即工程地质条件差,上盘围岩稳固性差,是小岭矿区地表塌陷坑形成的主要原因。(2)通过分析小岭铁矿地表塌陷坑的形成过程,将小岭矿区地表塌陷坑的形成过程划分为四个阶段:地表沉降不明显阶段,地表沉降剧烈阶段,地表沉降区底部与空区连通阶段,塌陷坑边缘水平移动渐变阶段。(3)对塌陷坑周围地表进行监测,监测结果表明:塌陷坑边缘沉降趋于稳定,水平移动相对较活跃。(4)利用FLAC3D软件对小岭铁矿地表沉陷情况进行数值模拟分析。分两个中段进行开挖,开挖结果表明:+130m水平中段开挖后地表沉降最大值为0.59511m,而+120m水平中段开挖后地表沉降最大值为4.08m,地表沉降明显增大,且模型顶端呈现向下弯曲的弧形,说明地表可能形成凹陷的盆地。(5)构建了地表沉陷可视化模型。实现了地表沉陷等值线图,曲面图,线框图及多种组合图的绘制,等值线图数字化处理,等值线图进行剖切处理,地表沉降体积计算等。