随着大型先进的凿岩铲装设备逐渐被引进到我国,无底柱分段崩落法采场结构参数日益大型化,但矿石贫化率大、回收效果不佳的问题依然普遍存在。究其原因,与大结构参数条件下无底柱分段崩落法合理放矿方式及结构参数研究不充分、缺乏科学理论及技术指导等因素有密切关系。本论文结合攀钢兰尖铁矿尖山矿区及酒钢镜铁山矿桦树沟矿区大结构参数无底柱分段崩落法结构参数及放矿方式优化研究项目的研究需要,开展了对大结构参数无底柱分段崩落法合理放矿方式与结构参数研究。论文首先对无底柱分段崩落法放矿方式以及国内外大结构参数无底柱分段崩落法的研究现状进行了归纳与总结,讨论了现行放矿方式存在的问题及影响,对比分析了大结构参数条件下无贫化放矿的合理性并通过物理实验模拟验证了大结构参数条件下无贫化放矿方式在技术上的可行性及经济上的优越性;同时,针对目前加大结构参数研究采用的原则和方法特别是基于“椭球体排列”理论提出的“大间距结构参数方案”存在的问题进行了分析研究,提出了更为科学合理的大结构参数分析及计算方法,并且结合酒泉钢铁镜铁山矿桦树沟矿区的矿体条件,开展了大结构参数条件下无底柱分段崩落法合理放矿方式及结构参数优化研究。研究表明,桦树沟矿区V矿体无底柱分段崩落法采用无贫化放矿方式较矿山原计划的截止品位与低贫化组合放矿方式矿石回收效果更好;同时,理论和实验研究表明,针对桦树沟矿区的矿体条件,20m×18m×2.8m和20m×20m×3.0m(分段高×进路间距×崩矿步距)的参数都是目前较优的结构参数;从操作层面上讲,建议先将矿山目前的15m×18m×2.2m结构参数调整为20m×18m×2.8m。如有必要,可在前期结构参数调整顺利完成后再实施20m×20m×3.0m的结构参数。此外,论文通过抗压实验进行了采场稳定性研究,加大采场结构参数包括分段高度和进路间距都可以在一定程度上提高地下采场结构的稳定性,有利于矿山生产和矿石的回收。