矿山资源的大量开采造成了大面积的采空区,采空区失稳导致的覆岩下沉、地表变形,甚至大面积塌陷等破坏,会严重威胁居民生活、企业安全生产以及生态环境。因此,研究采空区失稳,评价采空区稳定性对指导采空区治理以及保证居民生活生产安全具有重要意义。本文以山东省平邑石膏矿采空区光纤监测治理项目为研究背景,在对石膏矿采空区的构造地质条件、水文及工程地质条件以及采空区现状调查的基础上,综合考虑采空区覆岩不同岩性、采空区不同空间形态、采空区覆岩下沉时间效应等影响因素,结合工程实际,利用改进的蠕变本构模型,通过FLAC3D软件计算采空区覆岩不同深度岩层的下沉量,对比分析了摩尔-库仑本构模型和改进的蠕变本构模型对数值计算结果的影响,模拟计算了采空区覆岩不同深度岩层蠕变下沉过程,结果显示岩层深度与岩层蠕变速率程正相关变化。通过选择合适的蠕变模型描述岩石蠕变的全过程,利用最小二乘法对模型进行拟合得到了模型蠕变参数并进行了验证,通过对模型进行时间的求导计算得出了岩石由蠕变减速阶段到等速阶段、等速阶段到加入阶段的蠕变速率界限值,并以进入到加速蠕变阶段的蠕变速率值作为采空区覆岩开始垮落,采空区失稳的临界值,结果表明改进的西原模型克服了传统西原模型不能描述加速蠕变的缺点。根据平邑石膏矿采空区对平邑石膏矿采空区覆岩进行地层划分,分别计算了每个地层岩石各个蠕变阶段蠕变下沉速率的临界值,确定了各个地层所处的蠕变阶段及采空区蠕变状态,并以此为评价指标,利用模糊物元理论建立了采空区评价指标体系,评价了采空区稳定性,结果表明1-9,1-11,1-7,1-12采空区的稳定性较最好,提出了相应的防治措施。