矿区位于湘潭市区西北部,年产50万吨,露天凹陷式开采。近年来,随着矿区开采加深及长期疏排水,地下水水位差、水动力条件等发生改变以及矿区开采过程中如运输、爆破等人类工程活动,导致地表出现下沉、变形、开裂最终形成塌陷,对区内群众生产生活及矿区安全生产造成威胁。本文在资料收集和现场调研、物探等工作的基础上,结合区内地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质等特点,总结分析了该区域内岩溶塌陷发育特征和分布规律,研究了影响矿区岩溶塌陷的各因素,尤其是水文地质特征,并针对区内岩溶发育特点、分布规律和演化机制,对矿区岩溶地面塌陷危险性进行评价,为矿区安全生产与人民生产生活,恢复区内生态环境提出了合理的治理建议。论文的主要研究成果如下:(1)矿区基本地质特征。综合研究区域地质资料,结合野外调查、勘探等,查明了矿区由老至新主要出露地层依次为石炭系马平组(CPm)、二叠系栖霞组(Pq)及第四系白水江组(Qbs)。矿区地层风化强烈,覆盖层较厚。构造方向上以北东-南西向为主,小的背向斜褶曲交互并列。地下水类型为松散岩类孔隙水、层状岩类裂隙孔隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水,其排泄、补给受当地气候及矿区抽排水共同影响。(2)矿区地面塌陷特征、分布规律、发育程度。结合矿区的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质和工程地质等特点,对矿区岩溶地面塌陷情况进行调查研究,分析得出地面塌陷特征、分布规律和发育程度。(3)综合分析建模,分析地面塌陷成因与形成机理。通过对地质资料、现场调查、物探和开采数据的综合分析,研究该区岩溶塌陷成因,利用FLAC3D数值模拟软件对抽排地下水与岩溶地面塌陷过程进行演化,深入分析了抽排水与该区岩溶地面塌陷形成机理的关系。(4)矿区地面塌陷危险性分区评价,提出防治措施、建议。在对现有的塌陷坑进行综合分析基础上,分析各影响因素对该区地面塌陷影响权重,利用ArcGIS空间分析软件对矿区及其周边塌陷区进行危险性分区与评价。得出该区未来地面塌陷可能发展趋势,对周边可能存在的安全隐患进行分析和排查,并提出相应的保护性措施、工程治理措施及监测措施等,进而最终达到经济社会和资源环境的协调发展。