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以西部某煤矿矿区为背景，对采空区作为地下水库进行了详细分析，采用有限差分软件Flac3D进行数值模拟计算，并与物理模拟试验数据进行对比研究。重点分析了作为地下水库的采空区的库底变形规律和煤柱应力变化规律，同时针对继续开采下伏5-2煤层对库底的变形影响做了分析研究。结果表明，开采2-2煤后采空区适宜作地下水库，开采5-2煤后对库区扰动影响较大，极大威胁库区的稳定性，需要谨慎应对。该研究成果对于以采空区作为地下水库的同类问题具有指导和借鉴意义。