由于历史原因，我国的金属矿山遗留着大量的地下采空区。这些采空区是危害矿山安全生产的主要原因之一。因此，如何高效、安全的进行工程地质调查是了解采空区围岩的必要途径；如何准确的探测地下采空区的空间位置及形态是合理处理采空区的重要前提；如何正确的分析地下采空区顶板的稳定性对保证安全作业有重大的意义。基于以上三个问题，并结合太钢集团袁家村铁矿露天境界下覆采空区的实际情况，本文研究了以下主要内容：应用SIROVISION摄影测量进行了工程地质调查，并根据调查结果对各种岩性岩体做了分级、评价。应用先进的C-ALS空区自动激光扫描系统对太钢袁家村铁矿露天开采境界下覆采空区进行了探测。将探测数据导入矿业建模软件SURPAC中，建立了采空区三维实体模型。同时在矿山开采现状图上标出了空区的准确位置，以指导矿山安全生产。结合工程地质调查结果以及岩石室内试验数据，综合考虑各种取值方法，得出了袁家村铁矿各种岩性岩体的准确计算参数。应用不同方法对采空区顶板厚度进行了计算，并用Matlab对计算结果进行了拟合，得到了不同岩性的采空区顶板厚度与跨度之间的关系。针对已经扫描的空区，利用SURPAC三维实体模型及顶板厚度计算结果，建立了计算模型，并用FLAC^3D进行了稳定性计算，并得到最终结论。本文将SIROVISION摄影测量、C-ALS空区自动激光探测、采空区顶板厚度计算与数值模拟结合起来研究采空区问题，与以前的研究方法相比，本文所研究的内容更加精确、真实和可靠。尤其是SIROVISION摄影测量的应用和研究，在国内尚属首次。