水体下开采引起的地表变形是一个漫长的过程，在矿体开采前对丌采后的地表变形进行模拟和预测具有重要的实际意义。充填采空区是水体下开采中保护地表的一种有效方法，因此，为实现矿山的安全开采，在水体下开采过程中，必须对充填采空区采引起的上覆岩层的移动规律及其对地表移动的影响进行研究。 针对上述现状，以南洺铁矿矿为研究对象，通过对矿山工程地质、采场结构参数及原岩应力场的调研建立了地表沉陷的力学简化模型和数学模型。通过对力学简化模型的分析求解，得出了开挖过程中上覆岩层断裂的极限开采长度和边界条件。通过全尾砂胶结充填材料配比初步实验，得出了两种满足要求的配比方案：方案一是“尾砂+普通水泥+水”型充填材料，方案二是“尾砂+普通水泥+粉煤灰+水”型充填材料。然后运用ANSYS软件，采用数值模拟的方法，对南洺河铁矿地表沉陷数学模型的开采过程进行分步开挖模拟。由于该矿埋藏深，分三个中段丌采，每开采到一个中段模拟一次，逐步进行模拟分析。在模拟过程中，主要分析了在矿房(柱)开挖过程中的应力和位移的变化过程。根据应力和位移的分析结果，总结出了地下开采引起的上覆岩层和地表的移动规律。 最后通过对两种充填方案的模拟结果进行对比和综合评价，得出这样的结论：“尾砂+水泥+粉煤灰+水”型充填方案，既能有效控制地表沉陷，又经济合理。本文作为一种模拟和辅助手段，对于金属矿水体下采矿的研究具有一定的探索意义。