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矿山露天开采最终境界一般采用类比经验法进行确定,该法仅以经验作为参考,存在很大的盲目性,没有明确的科学依据。为了更加科学的确定鳌头铝土矿Ⅵ号矿体最终境界,使其能够经济又安全的生产开采,本文从矿山地质条件入手,对该矿体范围内的各地层进行了地质调查,通过室内实验的方法测得了Ⅵ号矿体各地层的平均抗拉、抗压强度,并对其进行了储量估算,为最终开采境界的确定提供了基础依据,借助3DMine和Design-expert软件优选出了最优最终边坡角和开采深度,最后通过FLAC3D数值对其进行验算。论文完成的工作及取得的主要结论如下:(1)调查了鳌头铝土矿Ⅵ号矿体的矿体赋存条件和水文、工程地质条件,确定Ⅵ号矿体形态呈似层状、透镜状,矿体沿走向长202m,沿倾向宽112m,矿厚0.90m～4.83m,平均2.53m。A/S2.6～3.0,平均2.9。矿体倾向北北西,倾角10°～20°。矿体埋深23.06m～59.46m,赋存标高+327.34m～+380.40m,矿区内富水性差,地下水补给条件差属干旱缺水区。(2)对矿区范围内各矿体进行了储量估算,现保有资源储量中,(111b)类10.18万吨,(122b)类40.77 万吨,(333)类 79.55 万吨。(3)借助3Dmine数值软件建立了Ⅵ号矿体的现阶段开采三维模型,按照经验公式计算得到该矿体的经济合理剥采比,借助Design-expert对不同开采深度和边坡角的情况进行响应分析,以安全系数和剥采比作为限制条件,得到最佳开采深度420米,最合理的最终境界边坡角为48°。(4)通过室内岩石力学实验得到了鳌头露天矿Ⅵ号矿体各地层的岩石力学参数,其中二叠下统山西组的平均抗压强度为4.05MPa、上石炭统太原组的平均抗压强度为4.83MPa、上石炭统太原组的平均抗压强度为5.54MPa、寒武系崮山组的平均抗压强度为4.17MPa;表土层的粘聚力内摩擦角分别为63.2KPa、18.5°,二叠下统山西组的粘聚力内摩擦角分别为263.1KPa、35.2°、上石炭统太原组的粘聚力内摩擦角分别为318.8KPa、38.5°、上石炭统太原组的粘聚力内摩擦角分别为289.5KPa、30.6°、寒武系崮山组的粘聚力内摩擦角分别为321KPa、38.7°。(5)联合SURPAC、ANSYS和FLAC3D对露天矿Ⅵ号矿体采场因开采对边坡造成的影响进行数值模拟分析,结果显示:X=150截面,Y方向最大应力为37.639KPa,位于边坡顶部,左边坡Y方向最大位移为0.46804mm,位于边坡顶部,右边坡Y方向最大位移为0.3977mm,位于边坡顶部。Y=100截面,X方向最大应力为50KPa,位于边坡顶部,左边坡X方向最大位移为0.32305mm,位于边坡顶部;右边坡X方向最大位移为0.2736mm,位于边坡顶部,无塑性区。总体而言边坡不存在具有危害性的安全隐患,最终露采境界边坡稳定,采用前面确定的最终露采境界可行。