大倾角煤层工作面飞矸运移过程具有一定的复杂性和随机性,准确模拟飞矸运移过程对大倾角煤层的安全高效开采具有重要的理论意义和现实意义。用能量跟踪法对飞矸在三维工作面回采空间的运移过程进行数值模拟试验,得到飞矸的运动轨迹,以及任意时刻的速度、角速度和能量变化曲线,分析了形状对飞矸运移过程的影响。为验证本文方法的准确性和可行性,采用Rockyfor3D软件模拟的轨迹进行对比。针对飞矸运移研究中存在的非球体飞矸三维运移,以及任意形状飞矸随机运移无法模拟等瓶颈问题,以大倾角煤层工作面顶板漏冒形成的任意形状飞矸运移过程为研究对象,利用工作面底板等高线等地理信息系统数据建立真实工作面底板三维网格模型并提供一种以椭球体方程为基础的不规则多面体随机形状飞矸生成方法。采用Monte Carlo随机模拟技术结合能量跟踪法自编C++程序,考虑飞矸与工作面底板的碰撞恢复系数和摩擦因数的随机性,模拟了飞矸三维回采空间的随机运移过程。针对多飞矸防护问题,以两个飞矸等高平行、阶梯平行、同轨同向三种入射模式为例,利用LS-DYNA软件模拟飞矸与挡矸网的碰撞过程。结果表明:能量跟踪法模拟的轨迹与Rockyfor3D软件模拟的轨迹基本吻合,且飞矸与工作面底板的碰撞接触点更加明显。飞矸的运移主要受飞矸形状、飞矸与工作面底板的碰撞的影响较大。将基于地理信息系统数据建立的真实工作面底板三维网格模型和改进的椭球体方程所建立的不规则随机形状飞矸模型用于数值模拟试验,可以更加准确地模拟飞矸运移过程。将Monte Carlo法与能量跟踪法法相结合应用于现场,可为飞矸防护区域的计算提供一定的理论依据。