通过采用现场调查、理论分析、现场监测和数值模拟等方法,对马坑铁矿Ⅳ块段200m水平空场模式下采场稳定性、矿房极限开采长度和空场暴露面积与岩性的关系等方面进行了系统深入的分析和研究,确定极限开采长度、极限暴露面积、暴露时间等关键参数。主要研究结论如下:(1)根据矿山生产计划,在不间断开采的现场生产情况下,经过对Ⅳ块段200m水平以上空场模式矿房开采稳定性的研究,发现采场空区整体在未来一年半左右时间内将处于相对稳定的状态,期间不排除局部顶板冒落,矿柱表面局部剥落,岩体局部垮塌现象等;矿柱中巷道周围最脆弱,矿房与断层间岩体最易垮塌,应引起足够重视;未来两年半以后空区较不安全,矿柱大面积破坏的可能较大,其中矿柱2相比矿柱1和3破坏最严重,邻近断层岩体坍塌的风险也较大,不排除空区将出现大面积坍塌现象的可能性,开采过程中应引起高度重视;在保持现状不再开采的情况下,空区顶板稳定时间为5年半左右,矿柱稳定时间为6年半左右。(2)单一矿房极限开采长度模拟研究表明:矿体自上而下开采,在矿房宽度50m、矿柱宽10m的情况下开采单一矿房,214m~272m水平之间矿体可以挖完且矿区处于相对较稳定状态,矿房沿倾向方向最长处约210m。(3)两个矿房分步和同步开采情形下,矿房极限开采长度研究表明:按照矿山生产实际,即在矿房宽度50m、矿柱宽10m的情况下开采两矿房,矿房214m~272m之间矿体可以挖完且矿区处于相对较稳定状态,矿房2沿倾向方向最长处约为210m,矿房3沿倾向方向最长约为164m;此外,开挖方式上选择两矿房同步开挖更加安全。(4)按照矿山生产实际,即在矿房跨度50m、矿柱宽10m的情况下,分析了不同顶板岩性开采,空区暴露面积对矿体、矿柱、顶板覆岩体沉降变形开采效应、岩体破坏演化过程与变化规律,探讨了空区暴露面积与不同f系数岩性的内在关联等,分别按对数函数拟合和幂指函数拟合了岩性与暴露面积关系式。对于类似于现场3~4个矿房交替开挖的情况比较适用,对于其他开挖方式也具有重要的指导作用。