平庄西露天矿露井协调开采控制技术研究.pdf

致 谢 论文是在导师张宏伟教授的悉心指导下完成的，论文从选题、调研、撰写以及定稿整 个过程，无不凝聚着导师的心血。导师精深的学术造诣、敏锐的科学洞察力、严谨的治学 态度和求实的工作作风使我受益匪浅，是我今后努力践行的榜样，将激励着我在今后的工 作和学习中不断地探索和进取。值此论文完成之际，谨向导师致以最崇高的敬意和最诚挚 的谢意 感谢辽宁工程技术大学王继仁教授、梁冰教授，辽宁工程技术大学资源与环境工程学 院孔祥义教授、白润才教授、曹兰柱教授、李胜教授、杨艳国副教授、王东博士、韩军博 士、宋卫华博士、霍丙杰博士，在作者学习期间及论文完成过程中提供的指导和帮助。感 谢辽宁工程技术大学研究生学院在作者学习期间给予的关心与支持。 感谢平庄煤业集团公司王儒军总工程师、徐晓慧教授级高工、赵宏总工程师、周宜 峰高工、肖石高工、吴学民高工、西露天矿薛应东总工程师、李三川高工、五家矿田华明 总工程师、范广臣矿长等，在作者现场工作过程中提供的支持和帮助。 感谢文中引用文献的译著者。 感谢各位专家百忙中对论文的评阅和赐教。 感谢所有关心、支持和帮助我的人。 - I - 摘 要 煤矿生产的任务是开采地下赋存的煤炭资源，按煤层赋存条件可分为露天开采和井工 开采两类。由于露天和井工开采引起的岩层移动、应力变化和形成的开采空间等会对矿井 的生产产生相互影响，当两种开采方法的开采区域临近时，露天开采与井工开采必然存在 相互影响，因此，在空间上需要科学确定两种采法边界的安全距离，在时间上要控制开采 顺序，如何协调两类矿井的开采计划，开采关系，保证矿井安全生产是采矿领域急需解决 的重大技术难题。 本文在露井协调开采技术与方法研究的基础上，建立露天与井工开采三维数字化模 型，应用理论分析、实验研究、数值模拟和现场监测等方法，分析了露天矿开采与井工矿 开采的相互影响，确定了露天开采与井工开采空间位置上的安全距离，提出了露井协调开 采技术方案并制定了安全技术措施。建立了地形地质、露天采场、井工巷道、采煤工作面 三维模型，实现露天及井工开采数据集成，形象直观地描述露天采场与井工开拓开采系统 空间位置关系。 通过理论计算、数值模拟和实验室相似材料模拟，分析了露井协调开采条件下露天矿 与井工矿的相互影响，揭示了井工开采的开挖效应、影响区域内岩体应力状态、上覆岩层 移动特征和规律； 研究了露天开采对边坡岩体和下覆岩层应力分布状态、 岩层移动的影响， 揭示了露井联合开采条件下顶帮边坡的变形破坏规律，以及在露天和井工开采条件下露天 矿边坡稳定性。确定了露井间安全距离。完成了露天矿边坡岩移和应力监测，分析地表位 移监测和应力监测数据，制定了露井协调开采方案及安全技术措施，最大限度地延长露天 矿和井工矿服务年限，提高资源回收率，为平庄西露天矿和五家四井安全开采提供了重要 保障，取得了显著的经济效益。 关键词露井协调开采；岩层运动 规律；数字矿山；岩移及应力 监测；开采方案 I I Abstract The task of m ine producti on is the exploitation of underground coal resources, according to conditions of coal seam it can be divided int o open-pit m ining and underground m ini ng. Si nce the open pit and underground mining induced rock m ovem ent, stress and t he ation of the expl oitat ion of space, the production of the m ine w il l produce m utual influence, w hen the tw o m ining areas is near, the open-pit m i ni ng and underground m i ni ng i s bound t o i nfluence each ot her , Ther ef or e, i n t he space of t w o m ining m ethods need to scientifically determ ine a safe distance from the border in tim e t o control the m ining sequence, how to coordi nate t he tw o types of exploi tation of the m ine plan, m ining relat ions, to ensure m ine safety in the m ining areas of m aj or technical problem s need t o be resolved . In this paper, based on the research of open pit and underground cooperated m ining technology and m ethods. The t hree-dim ensional m odel w hi ch include Topographic and geol ogi c, open pi t , r oadway of under gr ound mi ni ng i s est abl i shed, t hen coal face, open pit and underground m ining data are integrated to di scribe the spatial open and underground m ining vi sual im age to descri be the open pi t m ining syst em developm ent and well wor ki ng r elati onship bet ween spat ial rel ationshi p Int ui t i vel y. B y theoretical cal culations, num eri cal sim ulat ion and sim ilar m aterial sim ulation, the stress state, overburden strata m ovem ent and excavat e effect have been researched during the open pit and underground cooperated m i ning. The stress stat e and displacem ent characteristic of slope of open pit m ining, the slope failure m echanism s at open pit and underground cooperated m ining are dem onstrate, and the safety distance betw een open pit and underground m ine are determ ined. Based on the displacem ent and st ress m onist or of slope and surf ace, di s ation char acteri sti c and fai lure law of top sl ope at open pit and underground cooperated m ining have been revealed. Then m ining plan and securi ty technology m easures have drew up, and the servi ce life of open pit and under gr ound cooper at ed mi ni ng has been ext ended. It m akes a i m port ant guar ant ee f or w est ern Pingzhuang open pit and 4t h shaft of W ujia m ine and has m ade significant econom ic benefit s. K ey W ordsopen pit and underground cooperated m ini ng; strata m ovem net law ;data m ine; displacem ent and stress M onitoring; m ini ng plan II I 目 录 摘 要. .. . . . . .. .. .. . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. ..I A bstract . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. II 1 绪论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 1 问题的提出 .. . . .. .. .. .. .. .. .. . .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. .. . 1 1. 2 国内外研究现状. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 4 1. 3 研究内容 .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. . 15 1. 4 技术路线 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 16 2 露井协调开采技术与方法研究. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 17 2. 1 露井协调开采及其主要特征 . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. . 17 2. 2 露井协调开采的主要内容及关键技术 .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 19 2. 3 露井协调开采主要研究方法 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 21 2. 4 本章小结 . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3 露井协调开采三维数字矿山研究 . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 36 3. 1 井田开采条件 .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 36 3. 2 矿床地质模型构模方法.. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 42 3. 3 地质数据采集及处理 . .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 45 3. 4 露天开采矿床地质模型的建立 . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 47 3. 5 井工开采巷道三维模型的建立 . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 50 3. 6 露井协调开采数字矿山.. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 58 3. 7 本章小结 .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. . 60 4 露井协调开采理论分析与数值模拟 .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 61 4. 1 西露天矿与井工开采保护煤柱理论计算与数值分析. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 61 4. 2 露天矿开采对五家矿四井的影响分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4. 3 露天开采与井工开采走向上的安全距离分析 .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 85 4. 4 本章小结 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 86 I V 5 露井协调开采模拟试验研究 .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 87 5. 1 相似材料模拟实验内容与方法 . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 87 5. 2 模型设计 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 92 5. 3 五家四井煤层开采模拟分析 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 97 5. 4 西露天矿开采模拟分析.. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 104 5. 5 露井间煤柱开采模拟分析 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 105 5. 6 本章小结 .. .. .. . . .. .. .. .. .. .. .. . .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . . 110 6 露天矿边坡岩移和应力监测 . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 6. 1 岩移监测数据分析 . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 111 6. 2 应力监测数据分析 . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 124 6. 3 典型滑坡实例分析 . .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . . 128 6. 4 本章小结 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 131 7 露井协调开采方案及安全技术措施 .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 132 7. 1 露井协调开采方案及优化 . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . . 132 7. 2 露天矿开采安全技术措施 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 141 7. 3 井工矿开采安全技术措施 . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . . 145 7. 4 本章小结 . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 8 结论与展望.. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 150 8. 1 主要结论 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 150 8.2 展望.. .. . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . . 151 参 考 文 献 . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 152 学位论文原创性声明 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 159 作 者 简 历 . .. .. .. . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . . 160 学位论文数据集 .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. . 162 1 1 绪论 1.1 问题的提出 我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，目前，我国煤炭产量占世界总产量的 42 左右，煤炭产量占全国一次能源生产总量的 70 左右。“十五”以来，我国经济实现了持 续快速增长， 拉动了煤炭需求大幅增加。 全国煤炭消费量由 2000 年的 9. 98 亿 t 增加到 2009 年的 31. 5 亿 t ，年均增加 2. 39 亿 t图 1. 1。煤炭在国民生产中占据十分重要的位置，我国 能源消耗结构与世界能源消耗结构对比如图 1. 2 所示，煤炭工业在今后相当长的时期内， 仍然是中国经济发展的支柱产业。 我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一， 全国煤炭资源储量垂深在 1000m 以内的预 测煤炭资源储量为 28616 亿 t，1000～2000m 的预测煤炭资源储量为 27080 亿 t，2000m 以 内的预测煤炭资源量为 55697 亿 t。其中全国查明煤炭资源量为 10176 亿 t ，预测资源量 为 45521 亿 t 。我国煤炭资源丰富，成煤期多，储量大，分布广。各省区按煤炭资源总储 量排序依次为新疆、内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、贵州、河北、河南、山东等省 区，均拥有全国资源总量的 2 以上。其中，新疆、内蒙古、山西三省区约占 70 。我国 的煤种从褐煤、 烟煤到无烟煤均有广泛分布， 不同煤种在资源总量中所占比例为 烟煤83 ， 无烟煤 9 ，褐煤 8 ，其中炼焦用煤约占资源总量的 1/5。 图 1. 1 中国煤炭生产和消费对比图 Fig. 1.1 Com pari son betw een coal product ion and consum pti on i n C hina 我国煤炭资源丰富，但勘探程度较低、地理分布不平衡经济可采储量较少，人均探明 0 5 10 15 20 25 30 35 亿吨 1949 1978 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2007 2008 2009 年 原煤生产量 煤炭消费量 2 开采储量仅为世界平均值的 1/2。由于我国煤炭资源成煤期多、分布地域广，所以受地质 构造影响程度不同，煤层赋存状态千姿百态，开发条件差异较大。随着我国经济的持续快 速增长，煤炭资源消费需求的增加，煤矿开采年限的增加和开采强度的加大， 煤矿生产的任务是开采地下赋存的煤炭资源，按煤层赋存条件可分为露天开采和井工 开采两类。 露天采矿从敞露地表的采矿场采出有用矿物， 当矿体埋藏较浅或地表有露头时， 应用露天开采最为优越。与地下开采相比，优点是资源利用充分、回采率高，适于用大型 机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全图 1. 3。目 前，我国已探明的煤田适于露天开采的储量较少，仅占总储量的 7％左右。在同一煤田中， 埋藏深度浅、剥采比小 褐煤剥采比小于 6m3 / t 、烟煤剥采比小于 10m3 / t 、无烟煤 15m3 / t 的 区域划归露天开采，深部采用井工开采。由于露天和井工开采引起的岩层移动、应力变化 和形成的开采空间等会对矿井的生产产生相互影响，当两种开采方法的采区临近时，露天 开采与井工开采必然存在相互影响，一方面，井工开采威胁着露天矿边坡安全，另一方面， 露天开采影响着井工矿巷道的布置。因此，在空间上需要科学确定两种采法边界的安全距 离，在时间上要控制开采顺序，如何协调两类矿井的开采计划，开采关系，保证矿井安全 生产是采矿领域急需解决的重大技术难题。 图 1.2 世界能源消耗结构对比图 Fi g. 1. 2 W orld energy consum pt i on st ruct ure 对于倾斜煤层露天矿开采煤层的深部多采用井工开采。当露天矿进入深部开采时期， 必然与井工矿开采产生相互影响，如抚顺西露天矿、平庄西露天矿等都己经进入深部开采 的资源枯竭阶段，此时研究确定露井协调安全开采，保证两类矿井生产持续进行，提高企 3 业的经济效益等是此类煤炭企业所面临的必须解决的实际问题。采用露井协调开采形式开 采，采煤工艺亦从单一露采工艺向露井联采工艺转变，形成了一个露天矿坑与内排土场、 外排土场、井工矿同时多元布局的空间形态。由于露天和地下开采引起的岩层移动、应力 变化和形成的开采空间等会对矿井的生产产生相互影响，两类矿井在空间上、开采关系上 存在制约关系，如在露天边坡下进行井工开采使开采变得更加复杂；同时井工开采直接关 系着露天矿边坡稳定性，为露天矿边坡稳定性研究提出了许多新的课题与理论问题，如何 协调两类矿井的开采计划，开采关系，保证矿井安全生产是采矿领域急需解决的重大技术 难题。 图 1. 3 平朔安家岭露天煤矿 Fig. 1. 3 Anj i al i ng open pit m i ne in Pi ngshuo 影响露天矿边坡的稳定性的因素分为两类一是岩石的矿物组成、岩层的储存情况及 岩体中的地质结构面；二是水、震动、构造应力、采矿工程活动、风化以及温差等。而露 天和井工联合开采，形成的次生应力场更易导致边坡变形。由于井工开采形成大面积采空 区和引起开采范围内上覆岩层移动、应力变化和地表沉陷等采动损害，对临近开采区域内 上方露天矿开采，特别是对露天矿边坡稳定性将产生重要影响，对露天矿边坡的稳定带来 了极大的威胁，查清可能的破坏方式与程度，并采取必需的防范与治理措施，才能保证露 天与井工同时开采的安全进行。同时露井矿开采对上覆岩体形态、地下水系统的改变等也 将引起下覆岩层应力和位移的变化，这对井工开采的开拓系统、采准系统和回采工作面的 矿山压力显现、巷道支护方式、回采方式和工艺参数等产生影响。因此，在露井联合开采 区域需要加强对开采系统巷道和回采工艺参数等，以及露天矿开采工艺参数和边坡稳定性 4 等方面进行深入系统的研究，优化开采方案，确定时空关系，以确保露井联合开采的安全 生产，最大限度的回收煤炭资源，提高综合效益。 平庄西露天矿 1958 年 8 月开工建设 1，965 年末简易移交生产， 核定生产能力为 1. 60M t / 年。是我国自行设计和建设的第一个露天煤矿。现行的生产工艺为单斗电铲采装，准轨 铁道电机车与卡车联合运输，电铲排土。开拓开采方式为沿煤层底板拉沟，工作线走向 布置，倾向推进，底帮固定折返坑线与顶帮移动折返坑线相结合的开拓运输方式，外部排 土场排弃。五家四井现采用炮采放顶式艺开采 1 煤层， 开采水平为293m 水平。 境界内仅 北区 1 煤层第四分层未开采， 剩余储量可开采 3 年。 矿井现生产能力 0. 3M t / a， 四区达产后 生产能力为 1. 2M t / a。境界内开采结束后， 将开采西露天矿边坡下深部的 1 煤层和 2 煤层。 2煤层采用走向长壁综采放顶煤一次采全高采煤法，全部垮落法管理顶板。1 煤层采用综 合机械化放顶煤工艺，设计开采首采面为下山南翼工作面。 为了使平庄西露天矿深部陡帮横采内排工程安全可靠实施，同时顾及露天境界外深部 近 4000 万吨煤炭资源的井工开采，分析露天开采条件下井工开采巷道围岩上覆岩层移动 规律，进行露井协调开采控制技术研究，对于实现平庄西露天矿和五家矿四井的安全高效 生产，指导五家矿四井深部开采设计，提高两矿资源回收率和实现整体经济效益最大化具 有重要意义。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 露井联采研究现状 露井联合开采是前苏联采矿专家 B. N. 捷林切夫教授、阿戈什科夫教授等在 20 世纪 70 年代提出的一种新方法，主要是用传统力学的方法研究开采的影响，其出发点是对矿产 资源实行综合开发利用，是在开发一个矿床过程中将不同的工艺与技术最有效的联合起 来。理论的实质是露天地下不同的开采工艺与技术要素在一个工艺系统中配合。芬兰、瑞 典、加拿大、澳大利亚等国家在露井联采的研究较为深入，已形成了一套有效的生产体系。 国内对联合开采的研究在最近 20 多年也越来越多，但都主要集中在非煤矿山，我国目前 煤炭行业主要有抚顺、平朔、平庄等矿区遇到此类情况，但其研究还都处于开始阶段，还 没有形成一套完整的理论和方法。这主要是由于煤炭行业的露井联采与一些非煤开采矿山 的联合开采有一个很大的区别，一般金属矿山井工开采时采用尾砂充填法，使地表塌陷与 沉降有了很大缓解，而煤炭开采在这方面还是大多数采用非充填开采方法管理顶板，因此 井工开采的沉陷问题对于露天开采的影响是十分显著的，甚至能影响露天矿的正常生产。 5 孙世国等人对露井联采条件下边坡岩体变形和稳定性影响方面做了大量的研究工作。 其研究得出了先地下开采后露天开采、先露天开采后地下开采以及地下与露天同时开采等 开采模式下边坡岩体的变形机制。文献[ 1, 2, 3] 以抚顺西露天矿北帮为例，研究了地下与露天 复合开采边坡岩体的变形演变机制问题及影响规律。文献[ 4 , 5 , 6 ] 研究了地下与露天复合采动 体系中岩体的变形机理及其不同时序开挖间影响特点的记忆关系与空间变化特征，并在此 基础上总结出了矿山复合开挖岩体变形的特点与规律。 文献[ 7 , 8 ] 分析了在复合采动影响下边 坡岩体的移动特点，研究两种开挖效应的相互作用机理和边坡岩体破坏机制。文献[ 9, 10, 11 ] 研究和探讨了在先期进行地下开采条件下，在其影响域内继续进行露天开采所诱发原平衡 体的再次活动特点与边坡岩体的滑移机制及其变形规律。文献[ 12, 13 ]