铜绿山矿是大冶有色金属公司下属的一个大型主体铜金属矿山,也是全国重点铜基地之一。目前铜绿山矿Ⅲ号矿体-245m中段盘区残留矿体,赋存条件恶劣,矿岩稳定性差,且周边为充填体。随着开采的推进,采场上覆充填体的规模变大,因此,充填体能否有效支撑整个采区围岩成为一个亟待解决的问题。铜绿山矿根据实际情况,拟采用上向水平分层充填采矿法回收残矿,为此展开铜绿山矿-245m中段盘区残矿资源回收试验研究。在全面、系统地分析国内外残矿回采研究现状的基础上,本文综合采用岩石力学试验、层次分析法、数值模拟和理论分析对残矿回采关键参数进行深入研究,为铜绿山矿实现安全、高效的残矿回采提供参考。主要研究内容及取得的研究成果如下：(1)针对铜绿山矿残矿资源分布状况,进行残矿岩石物理力学试验。通过室内岩石力学试验和对岩石力学参数进行工程处理,确定残矿地段岩体力学参数,为铜绿山矿残矿资源回采设计提供参数依据。(2)采用层次分析方法评估充填体下残矿回采采场稳定性的影响因素,确定影响充填体下残矿回采采场稳定性的13个主要关联因素。结果表明,点柱形式、点柱大小、采场宽度、矿岩理化性质、顶板厚度以及点柱间距对充填体下残矿回采采场稳定性的影响较大。(3)针对残矿回采过程中留设连续矿柱的情况,采用FLAC3D数值模拟方法对不同回采方案的开挖进行模拟。研究结果表明,最优采场宽度为9m,最优矿柱宽度为4m,最优顶板厚度为3m。(4)基于连续矿柱的研究结果,采用FLAC3D研究采场在留设点柱情况下的关键参数,综合考虑模拟结果和矿石回收率等因素,得出最优点柱大小为4*4m2,最优点柱间距为8m。(5)采用相关理论公式对数值模拟得出的残矿回采采场宽度、点柱大小、点柱间距和顶板安全厚度进行验算。研究表明,数值模拟结果与理论相符。