دره خرم آباد در منطقه زاگرس مرکزی دارای خصوصیات منحصر به فرد و ویژه ای است. در میانه دره و درست در جایی که رودخانه خرم آباد به سمت شمال غرب می چرخد و زاویه ای ایجاد می کند، صخره ای طبیعی وجود دارد که چشمه ای پرآب در زیر آن می جوشد و از جهات شرق، جنوب و جنوب غرب رودخانه خرم آباد آن را فرا گرفته است. در تابستان سال 1386 ش. کاوش لایه نگاری با ایجاد گمانه ای با ابعاد 3×3 متر در گوشه جنوب غربی حیاط دوم قلعه فلک الافلاک آغاز شد که در عمق پایانی 30/13متری به دلیل ایجاد پله به 2×1متر رسید. در پایان فصل دوم کاوش در سال 1387 ش.، 5 دوره فرهنگی، که به ترتیب از قدیم به جدید مربوط به سده های نهم و هشتم ق.م. (آهن II پایانی)، دوره های فراهخامنشی، اشکانی، ساسانی و قرون متاخر اسلامی بود، مورد شناسایی قرار گرفت. طی فصل دوم کاوش لایه نگاری محوطه قلعه ی فلک الافلاک خرم آباد در سال 1387ش.، به نشانه هایی از وجود یک دیوار سترگ خشتی برخورد شد؛ این دیوار از عمق 30/6 متری کف حیاط دوم قلعه ی فلک الافلاک شروع شده و تا سطح صخره ی طبیعی تپه در عمق حدود30/13 متری از کف آجرفرش حیاط قلعه ادامه یافت. این نوشتار بر آن است که بنا به شواهد لایه نگاری و وجود مواد فرهنگی قابل اعتنایی چون: سفال «گونه لرستان» و معماری به کار رفته در آن بیان دارد که احتمالا این سازه ی خشتی به دژی از حکم رانان ایالت الیپی مربوط به قرون نهم وهشتم ق.م.تعلق دارد که در جریان حملات ویران گر یکی از پادشاهان آشور در اواخر قرن هشتم یا اوایل قرن هفتم ق.م. مورد هجوم واقع گردید و به آتش کشیده شد.
