弓长岭铁矿东南区包含两条平行含铁带,下盘含铁带为磁铁矿,用井下开采方式先行开采；上盘含铁带为赤铁矿,用露天开采方式滞后开采。当井下开采到+196m～+152m中段时,露天开采+448m～+388m台阶,露天与井下的工作面最大高差近300m,而且井下采空区冒透地表后,紧靠露天采场形成了规模较大的塌陷坑,使露天采场生产安全受到塌陷区岩移的威胁。同时按原设计井下开采到+152m水平后,等到露天开采结束后才能继续向下开采,由此将造成东南区未来5-10年之间产量难以衔接。为解决这些问题,本文利用矿山三律(散体移动规律、岩体冒落规律、地压活动规律)适应性高效开采理论,系统研究了上、下盘含铁带高落差协同技术。首先、分析了边壁岩体片落或滑落的发生条件,得到塌陷坑边壁稳定性是由边壁岩体的强度与坑内的移动散体的侧向支撑力共同维护的结果,而这种平衡关系与散体有无陷落可归结为散体移动状态。其次、实验研究了塌陷坑散体的流动连续性。根据塌陷坑底部的散体和井下出矿口出露的散体的组成,综合评估了塌陷坑内散体的组成及块度分布；根据块度组成进行了结拱实验,得到出矿过程中散体结拱的临界跨径比,据此分析得出,在塌陷坑的实际宽度下,塌陷坑内的散体在下移过程中,不会发生大的结拱现象。第三、统计分析中央区地表塌陷范围与采深的变化关系。利用中央区上盘含铁带开采年限长,采深大以及塌陷坑发育充分的特点,统计了该区的地表塌陷范围、采深和上盘倾角的关系,结果表明,对塌陷范围大小起作用的散体柱高度一般不足整个散体柱高度的1/3,而对地表陷落范围影响极小的深部散体柱最大高度占整个散体柱高度的82%,根据这种现象,提出了临界散体柱支撑边壁岩体稳定的新概念,并分析了临界散体柱高度与矿体倾角的变化关系。第四、分析了塌陷坑散体对边壁的支撑作用,得出塌陷坑内散体柱的主动侧压力和被动侧压力共同作用阻碍边壁岩体大面积片落,使临界散体柱形成较稳定的支撑结构,能够较好地适应侧压力的变化。并总结了采深、上盘倾角、传统移动角和临界深度与实际移动角的关系模型,提出了减小临界深度是减少地面塌陷范围的有效途径。第五、用数值模拟的方法验证了临界散体柱理论的合理性。对中央区上盘含铁带的地表塌陷范围进行了数值模拟验证：建立了PFC散体离散元的数值模型,对地表位移和速度的变化、塌陷坑上盘边壁散体的位移变化、边壁散体的应力应变情况以及岩体裂隙等进行数值模拟,得到塌陷坑内散体达到一定厚度后上盘边壁变形接近于零,验证临界散体柱是存在的。第六、基于物理模拟得出塌陷坑内散体流动连续的结论,分析了塌陷坑排岩的安全性,提出了东南区露天剥离废石就近向塌陷坑排岩的技术方案。现场实施后,减小了排放废石的运距,有效的增大了露天开采的生产能力。第七、依据本文提出的临界散体柱的确定方法,推测了东南区下盘含铁带的临界散体柱高度,按照此高度分析了东南区井下的合理采深,即在现有开采水平上,还可以进一步加大下盘含铁带的开采速度,露天井下的高差最大可达475m,由此可释放井下开采的产能。本研究提出了临界散体柱的新概念,开发了向塌陷坑排岩技术,保证了露天开采的安全,提高了排岩效率,节省了排岩费用,解除了下盘含铁带限采的制约。这种急倾斜平行矿带的露天井下协同开采技术,即急倾斜多层矿体先井下开采下盘矿体后露天开采上盘矿体,井下开采为露天开采形成排放剥离岩石的场地,露天开采为井下深部开采起到卸压的作用,两者相辅相成的协调开采技术,为国内金属矿山高效开采急倾斜平行矿带提供新的途径。