贵州某金矿是一座坑采和露采相结合的现代化矿山,露天坑将于2015年闭坑,届时将转为单一地下开采。该矿区地处丰雨地区,工程地质条件复杂,20m厚境界隔离矿柱岩性以砂岩与薄层粘土岩为主,强度较低,抗水抗风化性能极弱。露天汇水将沿裂隙渗入顶柱中,此时裂隙网络渗流对裂隙壁将施加法向渗透压力和切向拖曳力,由此形成的渗流场会影响境界隔离矿柱自身的稳定性。此外,冗半露天坑的废石将要回填至露天坑,加上回填体的压力,如果保留现有的境界隔离矿柱,将会带来诸多安全隐患。同时根据估算,露天坑底20m厚隔离保安矿柱保有储量为29.73万吨,品位4.3g/t,金属量为1.28t,具有很高的经济价值。鉴于以上原因,本文在数值模拟基础上,运用评价分析等手段,对以水泥充填体替代露天矿与地下矿隔离矿柱技术进行了深入研究,主要成果如下:(1)通过数值模拟试验,论证了以水泥充填体替代露天矿与地下矿隔离矿柱的必要性与可行性。对人工替代20m厚隔离矿柱方案进行研究和风险评估。(2)在风险评估的基础上,提出了充填体加固方案,并对加固后的充填体进行了稳定性分析,论证了加固方案的可靠性。(3)通过对露天坑径流水向井下渗透风险研究,提出了排水方案,确保露天汇水能及时排出,减小对井下充填体的危害。(4)确定了经济、可行、自动化程度相对较高的监测系统,确保回填过程中及回填后井下开采的安全进行。本研究成果已在该矿区投入应用。应用的成果和经验对于国内其他的同类矿山具有借鉴意义。