随着人类对矿产品需求的不断增加,矿产资源变得越来越少。如何合理、高效、经济、安全地进行矿产资源开发利用,降低资源的损失,减少矿石的贫化,提高矿石的质量,是矿产资源开发者共同关心的问题。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(上向分层和下向进路),点柱充填采矿法,分段充填采矿法,大孔径阶段空场嗣后尾砂胶结(块石胶结)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。下向进路式胶结尾砂充填采矿法进路断面的扩大是我国金属矿山面临的紧迫问题,直接关系到矿山的产量,目前对这一问题的研究仍处于广泛探讨之中。武山铜矿正进行5000吨/日生产能力技术改造,现有的采矿生产能力远不能满足设计生产能力的需要。主要原因之一是矿山现有的下向分层进路式采矿法工艺复杂,采幅小、效率低。根据中国有色冶金设计研究总院设计,下向分层进路式采矿生产能力要求达到3000吨/日,推荐采用大断面分级尾砂胶结充填开采。如何满足扩展后,在分级尾砂胶结体下进行大断面安全开采,并能获得较好的技术经济效果,是急需解决的问题。本文结合武山铜矿南矿带-210m中段试验采场,从采场充填体的力学特性出发,在实验室对充填体的物理力学性质进行试验研究,并进行现场充填体位移测试,确定充填体的下沉特点;最后,用FLAC-3D进行不同的采场结构参数进行数值模拟,得出武山铜矿采用下向分级尾砂胶结充填时最合理的采场结构参数,为矿山的设计、生产提供依据。