摘要:针对司家营露天矿不具备平面扩界条件,转地下开采后需留设边坡境界矿柱的情况,采用重度增加法研究了该矿转地下开采后边坡境界矿柱的稳定性问题,得到了边坡境界矿柱应力场、位移场以及塑性区随重力加速度变化的演化特征与规律。结果表明:(1)初始重力加速度下,留设40m厚的边坡境界矿柱能够保证地下开采安全,避免露天边坡产生垮、冒、滑等失稳现象;(2)随着重力加速度的增加,边坡境界矿柱的渐进式失稳破坏可划分稳定、轻微变形、严重变形和失稳破坏4个阶段,矿区N22~N26勘探线范围内的露天坑西侧边坡,是边坡产生垮、冒、滑等失稳现象的最危险区域;(3)边坡境界矿柱受地下开采卸荷的影响,最大主应力基本在30MPa以内,最小主应力及其分布范围增幅较大,拉应力值达到3MPa以上,超过了岩体的抗拉强度,易产生张拉破坏;(4)边坡境界矿柱的位移变化与塑性区扩展特征与拉应力的特征相一致,由露天坑西侧边坡的坡脚向坡顶扩展。当重度增加到2倍的初始重力加速度时,矿区N22~N26勘探线范围内,塑性区向上扩展到了坡顶,最大位移量达到1.5m,边坡会产生整体失稳破坏。研究结果对矿山转地下开采后防控边坡失稳具有重要的指导作用。