地下采场稳定性是矿山企业在安全高效生产的过程中不可忽略的问题之一。对众多的矿山安全事故原因进行统计分析可得,地下采场的安全稳定是保证地下采矿正常生产的前提。而加强对采场结构参数优化理论的研究对保障采场稳定性也有重要作用。采场结构参数的合理与否是直接关乎矿山采场的安全稳定和保障经济效益的基础。通过对采场结构等要素进行合理的尺寸优化,使回采过程中顶板和矿柱的围岩应力、应变变化更加均匀,减少采场发生失稳事故。且通过合理的参数优化可以减少因采场结构参数设计不合理导致的矿产资源遗留浪费和支护、采准切割工程量、有效提高采矿强度、生产效率和矿产资源回收率。本文以化念铁矿1280m中段的61205采场所选用的分段空场采矿法为研究对象,结合化验铁矿的矿体赋存情况、采矿工艺、采场参数等实际条件,采用理论分析的方法对采场中的顶柱、间柱等要素进行计算,得出其合理取值范围。依据得出的取值范围,选出四组结构参数方案,结合熵权理想点综合评价体系进行采场结构参数方案优选,再利用计算机数值模拟的方法对采场结构参数优化方案进行验证,最后得出最优采场结构参数方案。主要研究内容如下:(1)结合矿山现场调查统计结果,采用理论分析方法对矿柱及顶板进行稳定性分析;采场的顶柱、顶板极限跨度、矿柱分别进行理论计算。得出顶柱厚度合理取值范围为9.6m~11m;矿房跨度的取值范围为40.1m~49.1m;间柱宽度的取值范围6m~8m。(2)以矿柱安全系数为评价指标,利用正交设计实验对6项项素影响矿柱稳定性的能力大小进行比较排序,得出矿柱宽度(0.93)、埋深(0.73)、矿房跨度(0.65)对矿柱稳定性影响最为显著。(3)从技术、安全和经济3个方面选取评价指标,并建立熵权理想点综合评判体系,对选出的4组优化方案进行评价与优选。最终通过比较各方案贴近度,得出选用顶柱厚度为10m,矿房跨度为42m时,即方案三的贴近度最大,为71.4%。(4)利用MIDAS软件建立各采场结构参数方案的计采场计算模型,再利用FLAC3D对各组材料分别赋值并进行模拟开采研究;对每种方案下采场开采后采场围岩的应力分布、回采不同矿房时顶底板关键点的位移以及塑性区的分布情况进行了对比分析,通过比较不同采场结构参数方案在采场开挖后围岩的塑性区体积大小及贯通情况对采场稳定性进行评判。并结合岩石强度理论、关键点容许位移量两种判据,对采场岩体应力、位移分布情况进行比较,对比是否超过岩体自身的极限承载能力和极限容许值,对不同方案的采场稳定性进行评判,并与熵权理想点法的优化结果进行相互验证,最后得出方案三为最优参数方案。