厚矿体分层上向开采中,每一分层开采都会对围岩体应力场产生扰动与破坏,从而形成新的应力场。这种应力场的复杂叠加变化严重影响着井下巷道的安全,是制约地下矿山开采安全生产急需解决的关键技术之一。本文以首钢公司马城铁矿的地下开采为工程依托,通过对上下两个采区同时上向分层开采工况的模拟研究,系统分析多次重复开采扰动下采区围岩应力场的变化与叠加分布特征、以及井下巷道围岩的安全性,对深部矿体安全开采具有指导意义。主要内容如下:(1)基于开采设计对马城铁矿两采区上向分层开采进行了数值模拟研究,系统分析了动态开采过程中应力场演化规律、叠加属性和分布特点,通过安全影响的区划,找出安全区、危险区和破坏区,为安全防护与开采方案设计提供了依据。(2)依据危险区划的结果,对危险区进行了加固方案的优化设计,然后再进行数值模拟研究,对不满足要求的危险区域采取了重新布设巷道线路方案,以便确保井下运输安全。(3)依据博弈论-云模型理论方法,建立地下巷道的安全性评价体系,结合主观与客观两方面,从12个影响矿山开采巷道的安全性因素着手进行全面的理论分析,并为动态开采过程中巷道安全性设立了安全性等级,从而为马城铁矿的开采的安全性评价提供了科学依据。