新桥矿业集团有限公司(简称新桥矿)8线以东-144m以上矿体赋存于701铁路专线,顺风公路及新西河下,是典型的“三下”资源。“三下”资源开采的关键是采取合理的技术与安全措施,控制资源开采产生的岩层和地表连续的移动、变形和非连续破坏。本文针对新桥矿“三下”矿体开采技术条件,综合采用现场测试、理论分析、数值模拟等手段,进行了该部分矿体开采关键技术与安全措施的系统分析和深入的研究。首先,在分析矿山开采沉陷理论的发展历史和未来的发展趋势,以及“三下”开采的历史和主要技术的发展动向的基础上,得出了线性和非线性有限元法与计算机结合是分析开采沉陷的有效途径的结论。其次,在对新桥铁矿“三下”矿体工程地质环境调查研究基础上,分析了矿床赋存的条件和矿区地层分布、地质构造、区域水文地质以及矿床水文地质条件。测出了矿区主要矿岩体的密度、内聚力、内摩擦角、单轴抗压强度和抗拉强度等物理力学参数。第三,从岩石力学的角度分析了采空区围岩的破坏机理与破坏类型,找出了影响采空区稳定性的主要因素。第四,利用大型非线性有限元软件ANSYS,分析了新桥矿不同采场结构参数和不同回采顺序条件下采场的应力、应变变化规律,得出了最优的采场结构参数和回采顺序,即在留设20m保护矿层的条件下,采用上向水平分层充填法回采,矿房、矿柱跨度8m,三个间隔采场同时回采。研究结果表明,数值分析方法对优化“三下”开采方案具有十分重要的应用价值和指导意义。第五,利用经验公式,计算了各剖面安全开采深度,通过安全开采深度与矿体和地表设施间岩层高度对比分析,论证了“三下”资源开采的安全性。最后,在参考国内外“三下”资源开采经验的基础上,提出了新桥矿东翼“三下”资源开采的技术与安全措施。随着易采矿产资源的逐渐枯竭,边角残留矿体及“三下”难采矿体的回收对实现矿山企业可持续发展具有重要意义。本文采取的“三下”资源开采综合研究方法,不仅对新桥矿回收宝贵的“三下”资源,提高矿山经济效益具有重要的技术支撑,而且可为类似条件矿山所借鉴,推广应用前景广阔。