随着国民经济的快速发展,我国已经进入矿产资源的高消费阶段,特别是近几年矿业的迅速发展,对我国矿山开采技术提出了更高的要求。矿柱的安全回采是我国金属矿山面临的紧迫问题,直接关系到矿山的可持续发展,对这一问题的研究还仍在进行广泛的探索之中。本文结合凤凰山铜矿-240m中段水平矿柱回采实践,进行了上向分层充填法矿柱回采关键问题研究。通过现场地质调查和工程现场监测试验,得到了水平矿柱整体应力分布规律及关键部位失稳破坏的特点。利用实验室岩体物理力学参数结果,结合三维有限元数值模拟软件3D-σ进行了水平矿柱回采数值模拟,继而提出了针对凤凰山铜矿-240m中段水平矿柱的正确回采顺序及合理的回采方案,并建立相应的水平矿柱数学模型。通过力学分析结果合理选择试验采场,并提出了试验采场的回采及监测方案。本文主要研究工作及结论如下:1、对现场进行调查,通过分析凤凰山铜矿矿区岩体特性,基本掌握了矿区开采地质条件。2、对凤凰山铜矿矿区岩体构造进行了现场调查,并对调查数据进行了及时处理。3、对矿区典型岩体进行取样、运输和加工,并在材料试验机上进行试验,取得了凤凰山铜矿典型岩石的基本力学参数。4、通过现场地质调查,摸清了凤凰山铜矿-240m水平矿柱的赋存条件、地质环境以及地压显现状况;通过工程现场监测试验,得到了水平矿柱整体应力分布规律与关键部位失稳破坏的特点。5、运用三维有限元数值模拟软件3D-σ进行了水平矿柱回采数值模拟,并提出针对凤凰山铜矿-240m中段水平矿柱的正确回采顺序及合理的回采方案。6、在总体回采顺序及回采技术的指导下,选择实验采场,并提出了实验采场回采方案及具体的监测措施。使整个水平矿柱的回采具有了试验依据。