大冶铁矿象鼻山露天采区已经闭坑,境界外矿量将使用地下开采回收。为实现露天转地下的顺利过渡,矿山拟采用露天开采方式回收部分挂帮矿资源。象鼻山采区的北帮边坡历史上发生过滑坡,挂帮矿的开采是否会诱发原滑坡体的再次失稳,以及如何保障挂帮矿作业的安全,是采矿作业不可回避的问题。考虑挂帮矿开采时间短,对边坡进行大规模治理在经济上是不合理的,因此准确地预测边坡在挂帮矿开采期间的稳定性,以及在边坡不稳定或欠稳定的条件下保障采矿作业的安全是保证挂帮矿顺利开采的关键。基于此,本文提出预留部分高强度矿体作为挡墙,控制边坡变形和稳定的安全控制策略,并用三维数值分析程序FLAC-3D对其进行了论证。1、综述了露天矿山边坡稳定和挂帮矿开采技术的研究现状,分析了本课题挂帮矿的开采方式及面临的问题。根据边坡工程地质调查成果和对历史资料分析,提出了利用强度较高、完整性较好的铁矿石作为挡墙控制边坡变形,维持边坡稳定的开采方案。2、在对边坡地质条件进行简化的基础上建立了边坡稳定分析的三维模型,用FLAC-3D分析矿石挡墙的作用及不同开采顺序的影响。计算表明保留矿石挡墙的方案比不留时位移有量级的减小,塑性区范围也有显著缩小。3、借助FLAC-3D分析地下水对边坡的影响,计算表明断层破碎带受地水位的影响较明显,随着水位的不断升高,位移逐渐增大,塑性区范围不断扩展。同时也显示在适当的排水条件下,矿石挡墙能够控制边坡变形与稳定,有利于挂帮矿资源的安全回收。4、在开采期间同步进行变形监测,通过分析边坡变形监测资料,及时调整开采工艺和安全开采措施,使开采作业顺利进行。回采结束时虽然边坡变形量较大,但矿石挡土墙依然屹立,有效的阻止了大规模滑坡的发生。