受黄家梁背斜的影响,黑岱沟露天矿西帮下煤层埋藏深度增大,剥采比相应增大,露天开采经济上不合理,露天开采西帮地表未到界,导致西帮下遗留大量煤炭资源。西帮下压煤宽度较大,在135 m～350 m之间,压煤长度约6000 m,压煤量约4500万t。为了提高资源回收率,计划采用井工开采方法回收西帮和南帮下压煤资源。黑岱沟矿西边帮地表狭小,不具备在地表布置工业广场的条件。为减少井工巷道开拓工程量,在即将结束开采的首采区西南角保留一个未回填的矿坑作为地采工业广场,从矿坑内煤层露头处以平硐方式进入边帮煤层。矿坑称为留坑,留坑内需布置必要的生产设施。留坑平硐开拓回收边帮煤资源,在国内外未见先例。论文首先研究留坑边帮在未开采时的稳定性,然后确定井工开采方案,研究井工开采时需要留设的边帮下井巷保护煤柱宽度,确保边帮下平硐开拓巷道的安全。最后分析井工开采后对留坑边坡稳定的影响,研究留坑内生产设施的安全性。黑岱沟留坑边坡稳定性问题为三维问题,普通二维边坡稳定研究方法不适用,论文主要运用FLAC3D模拟研究。运用FLAC3D建立黑岱沟留坑模型,通过力学实验及现场调研取得了模拟的基本参数。依靠双系数局部折减法数值模拟确定黑岱沟留坑边坡稳定性系数为1.20,并结合模糊综合评价法分析未开采条件下的边坡稳定程度,掌握留坑边坡的潜在滑坡规律。分析黑岱沟边帮煤井工开采的井口位置选择,采煤方法选择,确定从留坑西帮开拓平硐进入煤层的方案,选择倾斜分层采煤法,设计留坑周边巷道布置。运用FLAC3D分析西帮边坡下不同井巷保护煤柱宽度对煤柱内开拓巷道的保护作用,确定合理的井巷保护煤柱宽度,完善巷道布置图。最后运用数值模拟分析井工开采条件下,留坑边坡的破坏规律、位移规律等。得到结论,留坑南帮上部台阶在井工开采影响下会发生滑坡,对留坑底部生产安全产生影响,需对留坑边坡采取一定的治理措施。