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掌握采空区覆岩体采动岩移规律和实现对海水溃入的有效预测是新立海底矿区亟待解决的重要课题。论文通过布设覆盖整个三山岛矿区陆地地表的GPS位移监测点，用4年的地表变形监测数据客观真实地描述了三山岛金矿倾斜金属矿体充填开采引起的地表移动变形规律和趋势。地表沉降中心位于矿体上盘对应地表，其矿体上山方向一侧地表以垂直沉降为主，沉降等值线密集，而沉降中心及其矿体下山方向一侧地表水平与沉降位移都非常明显，沉降等值线稀疏，在F1断裂下盘地表有轻微隆起特征。西山矿区经历了28年的开采，监测期间其地表沉降中心仍保持匀速沉降，而新立矿区副井东侧停采充填区及副井西南侧近岸采空区对应地表沉降在监测期间由匀速阶段进入减速阶段。 以往充填体变形研究并未重视大规模充填体形成过程中的充填体累积变形效应。倾斜尤其是急倾斜金属矿山的充填体在重复采动影响和不断增加的地应力作用下压缩变形不断累积，最终会引起大规模岩体移动和地表变形。因此规模不断扩大的新立海底金矿，必须关注可能由充填体累积变形引发的工程地质条件突变所带来的的安全风险。论文采用数值模拟方法，研究了新立矿区大规模充填体形成过程中的累积变形效应及其整体的变形特征，并结合井下和地表位移监测成果首次提出倾斜金属矿体充填采矿法引发覆岩体内部移动变形的悬臂梁机制。在靠近矿体的上盘围岩由于其原生或次生裂隙发育，在充填体支撑下发生整体挤向采空区的弯曲变形，悬臂梁倾斜角度与矿体倾角相同。在垂直方向上，浅部覆岩以自重体积力为主要作用力，深部覆岩则以水平构造应力为主要作用力;在水平方向上，随离采空区距离增加，基岩裂隙发育程度降低造成悬臂梁机制出现分化，强风化的浅部基岩仍然以悬臂梁机制产生变形，弱风化的深部基岩则主要以水平构造应力的卸载变形为主。 地表与覆岩移动变形特征表明，新立矿区顶板隔离层附近的围岩是重分布应力集中且变形剧烈的部位。论文通过对新立矿区防突结构及其水文地质条件的分析，认为隔离层破断型突水、回采影响断层型突水和掘进沟通型突水是新立矿区三种可能的突水形式。论文认为新立矿区得天独厚的水文地质结构和条件，使得海水在新立矿区顶部防突结构附近具有一定的示踪特性，并以此首次提出采用海水动态识别技术来预测突水灾害。该技术能够有效判识矿井涌水水源变化，避免了矿山涌水水端元获取时的困难及其不确定性从而提高了计算结果的可靠性。 海水动态识别技术表明新立矿山浅部存在三个矿井涌水水端元，分别是现代海水、海底地下水和Ⅰ类基岩咸水。停采的副井东部采区，开采至今13年，涌水端元经历了由Ⅰ型基岩咸水+海底地下咸水变为Ⅰ型基岩咸水+海底地下咸水+海水，再到目前主要的Ⅰ型基岩咸水+海水的演化过程。海水动态识别技术和围岩裂隙演化分析认为新立矿副井东侧采空区目前没有突水风险。