國外深井礦山的實踐表明，巖爆、巖石冒落事故構成深井礦山生產(chǎn)中的主要安全問題，高溫則是深井礦山影響勞動生產(chǎn)率的重要因素。為了預防和控制巖爆、提高礦山的通風效率、降低巖溫以及減小礦石的損失貧化率，充填采礦法在深井礦山開采中具有不可替代的作用。

充填體作用機理以及深井礦山充填體的作用效果是深井采礦方法設計和采礦方案決策的基礎。本章在分析礦區(qū)工程地質(zhì)條件、區(qū)域構造應力、充填體強度和采礦方法結構參數(shù)等影響深井開挖系統(tǒng)穩(wěn)定性主要因素的基礎上，根據(jù)能量耗散原理，重點探討了充填體在深井區(qū)域支護系統(tǒng)中的作用以及控制和預測采場突變失穩(wěn)風險的過程和方法。

2.1 采場圍巖及充填體穩(wěn)定性的控制因素

地下礦體的采出，破壞了原巖的平衡應力場。因此，應力必然進行傳遞和調(diào)整，以達到新的平衡。在應力傳遞和調(diào)整過程中，可能出現(xiàn)巖體局部失穩(wěn)破壞;另一種可能，由于采動的影響，將使圍巖強度降低，圍巖大范圍破壞，整體結構失穩(wěn)。在深井開采條件下則直接導致沖擊地壓災害，因此采場圍巖的穩(wěn)定性評價與失穩(wěn)預測預報就是研究圍巖內(nèi)的應力傳遞和調(diào)整過程以及最后所處的狀態(tài)。

不同于地表建筑結構工程，采礦工程是建立在經(jīng)歷了長期地質(zhì)構造作用和演化的地質(zhì)體中，影響工程穩(wěn)定性的因素多，而且具有很大的不確定性。因此，探討影響地下采場穩(wěn)定性的主要因素以及基本規(guī)律，是進行采礦工程穩(wěn)定性分析的前提。

1)礦區(qū)工程地質(zhì)條件

礦區(qū)工程地質(zhì)條件是影響礦區(qū)圍巖穩(wěn)定性的內(nèi)在因素。如礦巖類型、物理力學性質(zhì)、結構面發(fā)育程度以及礦巖體的變形特性、流變特性，在很大程度上控制礦巖體的破壞機理、失穩(wěn)形式和穩(wěn)定狀態(tài)。認識和評價礦巖體的工程地質(zhì)條件，準確、可靠地確定礦巖體力學、變形參數(shù)，是進行采場圍巖穩(wěn)定性分析的基礎。

礦床的形成方式和演變過程決定了礦巖的基本力學性質(zhì)。礦巖體的物理力學性質(zhì)包括礦巖石的密度、容重、孔隙率、膨脹性等。礦巖石強度主要是指礦巖石的抗剪強度、抗拉和抗壓強度。礦巖石的變形特性通?；诠?jié)理發(fā)育程度、節(jié)理面形態(tài)以及結構面力學性質(zhì)，是礦巖體變形破壞的控制性因素，在力學性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性、非均質(zhì)性和高度非線性。

地質(zhì)結構面的存在，不僅破壞了巖體的連續(xù)性，而且其結構面的產(chǎn)狀使巖體強度具有明顯的結構效應。它不僅大大降低了巖體的強度，增大了巖體的變形量，而且還控制巖體的破壞機理和破壞模式。事實上，巖體的破壞大多沿著結構面或追蹤破壞。所以，結構面是影響巷道工程破壞的重要因素之一。但結構面的規(guī)模，如斷裂、斷層、節(jié)理等在巖體工程變形破壞中，所起的作用是有區(qū)別的，在穩(wěn)定性分析時應予以注意。