我国石膏矿产资源丰富,探明资源储量8.9×1011t,居世界第1位。石膏是制作水泥缓凝剂及建筑制品的主要原材料;同时,随石膏深加工产品应用领域的不断扩大,如新型墙体材料、新型防水材料、改性功能材料等需求量的增加,也都预示着石膏需求量的增大,表明了石膏资源开发前景广阔。在我国石膏矿山中,大部分石膏矿山采用留石膏护顶层和护底层的房柱法,少数矿山采用选别充填法和崩落法,这与石膏经济效益低是分不开的。但针对具体的矿床赋存条件,合理选择采场构成要素与地压管理方式,从而提高矿山总的回采率,增加矿山经济效益,是尤为必要的。本文依据山东省兰陵县大汉石膏矿的赋存条件,对厚大石膏矿体的采场结构参数和采场稳定性进行研究。首先,进行岩石力学室内试验,得到大汉石膏矿石膏岩石单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等基本岩石力学性能参数。其次,运用准岩体强度理论公式,根据室内试验测得的岩石力学参数,计算得到石膏岩体的力学参数。然后根据大汉石膏矿厚大矿体赋存条件,选取适合矿体开采的分层房柱法,并选取具有较高生产能力和生产效率的正台阶回采工艺。在确定采矿方法的基础上,运用工程经验公式、工程力学理论、荷载传递交汇线理论等方法数值求解并优化得到矿房跨度、顶板厚度、矿柱形式及尺寸和分层开采层间厚度等采场结构参数;同时,通过对矿柱强度、矿柱应力的计算,得出矿柱安全系数经验值和矿柱安全系数k值,均能满足矿柱的安全性要求。最后,运用FLAC3D软件对获得的采场结构参数进行数值模拟,分析了分层开采后采场稳定性、矿柱破坏后采场稳定性及采区垮塌对相邻采区的影响,验证了采场结构参数的适用性及隔离矿柱尺寸的合理性,得出分层开采房柱法是适用于厚大石膏矿体开采的方法。