充填采矿法以其高回收率、低贫化率的优点,在开采较高价值的难采矿床中取得了突破性进展。出现了无轨机械化胶结充填采矿法,点柱充填采矿法,阶段充填采矿法等。同时,计算机广泛应用于充填体与围岩互相力学作用机理方面的研究,为设计和生产提供依据。司家营铁矿南区处于滦河冲积扇及滦河河漫滩阶地上,矿区内村庄较多。铁矿床隐伏于第四系之下,地下水丰富,绝大部分赋存于第四系地层中。采用露天开采,如果对第四系含水层进行疏干,将对矿区周围大范围水资源环境造成破坏;如果在方圆数公里的露天开采境界外,对厚达百米的第四系含水层进行帷幕注浆,技术难度及投资都很大。露天采矿场、排土场、尾矿库需要占用大量土地,上述问题在目前条件下很难解决。根据中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司设计,推荐采用上向阶段充填采矿法。如何保证下层充填后,充填体变形不会引起第四系含水层破坏,在进行安全开采的同时,获得较好的技术经济效果,是急需解决的问题。选择国内金属矿山应用较广泛的17种充填材料,采用统计方法,选择适合司家营铁矿的充填材料。结合司家营铁矿南区的岩体实验,采用上向阶段充填采矿法,在试验室测出不同膏体的强度特性,运用FLAC3D数值模拟软件建立了司家营铁矿上向充填开采模型,以充填后充填体所受水平应力和顶板所受垂直应力为指标,分析了不同充填体强度对覆岩应力的影响。证明上向阶段充填采矿法在司家营铁矿南区的实施安全可行,并且为之选择了较为经济合理的充填材料,以进一步指导生产实践。