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多中段联合开采作为一种高效低耗的采矿模式,在金属矿山中的应用越来越广泛,特别是对于一些厚大矿体的开采,在扩大生产规模,提高经济效益方面具有明显的优越性。多中段联合开采作为一种实践超前于理论的采矿模式,对于其开采难度大、扰动剧烈、地压突出、采场安全性差等缺点一直没有明确的认知,也未被很好的解决。同时多中段联合开采这种大面积连续开采覆岩运移规律和地表变形规律也一直备受关注。本文以白象山铁矿为依托,综合采用模型试验、数值计算、理论分析等研究方法,分析多中段联合开采模式下围岩扰动破坏规律、应力场和位移场的变化规律、采场稳定性、上覆岩层运移规律以及地表动态移动变形规律。在此基础上对覆岩移动动态过程和地表移动变形机理进行了分析,并结合白象山铁矿实际情况对覆岩移动和地表移动变形影响因素进行了总结。最后基于随机介质理论,对多中段联合开采地表移动变形进行理论预测。通过本文研究,将对多中段联合开采围岩扰动效应有一个较为明确的认知,对该采矿模式更广泛与安全应用具有重要意义和价值。主要获得以下几个方面的结论:(1)以白象山铁矿地质采矿条件为模拟原型,采用相似模型试验方法对多中段联合开采过程中围岩扰动破坏、采场稳定性、围岩应力变化、上覆岩层移动规律进行了研究。对多中段联合开采围岩扰动规律有了初步的认识。(2)在相似模型试验基础上,采用FLAC3D数值模拟方法对多中段联合开采过程中围岩塑性区发展、应力场位与移场变化、覆岩运移和地表移动变形规律进行了研究,获得了白象山铁矿地质采矿条件下的覆岩和地表动态移动变形规律。(3)通过对相似模型试验和数值模拟综合对比分析,总结出了上覆岩层发生移动变形的动态过程,并对覆岩移动引起地表移动变形机理进行了分析。结合白象山铁矿实际工程,给出了影响上覆岩层和地表移动变形的主要影响因素。(4)基于随机介质理论,由工程类比法选取了合理的地表变形参数与计算参数,利用有限开采地表移动变形主断面模型表达式,对多中段联合开采过程中地表动态下沉和水平移动进行理论预测。通过与数值模拟结果进行对比,理论预测的结果与模拟数据具有良好的一致性,说明采用该预测方法可以对多中段联合开采过程中地表移动变形进行较为合理的预测。