常规房柱法开采高山河谷地形下的矿产资源时,遗留的大面积采空区群容易诱发山体崩塌、河床下沉等地质灾害,而且采场内留设的矿柱难以有效回收,造成资源的浪费。为实现高山河谷地形下矿床资源安全、高效、低贫化的开采目标,以宜昌晒旗河磷矿矿床为研究对象,提出了与其相适应的条带充填分区协同开采技术。通过充填体配比试验、理论分析、数值模拟、相似模拟等方法,系统地研究了开采过程中采场围岩变形及稳定性问题。首先,通过开展胶结尾砂充填体配比试验与单轴压缩力学试验,得到了不同灰砂比充填体在不同龄期下的应力应变曲线,探究了不同灰砂比充填体的力学性质及其随龄期的变化规律。分析表明灰砂比1:4充填体的力学性质在前14d内受龄期影响显著,其他灰砂比充填体力学性质受龄期影响较小;所有灰砂比充填体的抗压强度及弹性模量在14d时均到达了28d强度的80%左右。开展充填体配比试验为后期理论研究及现场实际应用奠定了基础。其次,根据两步骤开采时的顶板结构及非均布荷载受力特征,构建了一步骤条带顶板固支梁力学模型与二步骤“顶板-充填体”力学模型,推导了两步骤回采过程中顶板的弯曲变形挠度方程。以采区顶板的抗拉强度为评判指标,得到了顶板稳定临界条件,对高、低应力采区分别设计了不同的采场结构参数及充填模式,理论结果表明条带宽度12m,采区跨度72m,高、低应力采区充填体灰砂比分别为1:4、1:6时,能确保采场顶板的稳定。最后,采用FLAC^3D数值模拟方法研究了采场矿柱承载特征,分析表明高山河谷区地下采场矿柱存在“非对称式马鞍形”、“拱形”、“斜尖形”等3种应力分布形式,围岩矿柱及充填体以剪切破坏为主。并依据采场矿柱的承压特征优化了分区充填模式。在选取的采场结构参数及优化后的充填模式下,运用相似模拟试验研究了晒旗河矿区采场围岩的受力变形特征,所得规律与数值模拟、理论分析结果大致相同,整个回采过程采场围岩相对稳定,进一步论证了高山河谷区条带充填分区协同开采的可行性。