本文针对二道河IV3铁矿25-125区段以及125-225区段两区段同时回采、采用点柱式上向水平分层充填采矿法的回采方案,采用有限差分程序FLAC3D,对该区段矿柱围岩进行了三维数值模拟和优化分析。本文使用有限差分法,对二道河IV3铁矿围岩和矿柱的应力分布情况以及稳定性,进行了数值模拟计算,得到了一些有意义的结论;建立了大量模型来模拟不同回采顺序、不同点柱尺寸和隔层厚度的情况,分析了隔层、采场顶板和矿柱中的应力分布规律以及塑性区变化分布规律。所获得的主要结论如下:(1)通过对不同的回采顺序、不同点柱尺寸以及不同隔层尺寸等5个方案进行模拟计算,从综合安全生产和提高资源回收率上分析,结果表明方案2即回采顺序为AD-BE-CF、点柱为4.5m×4.5m、间柱厚度为10m是五个方案之中的相对较优方案。(2)当回采顺序不同,即当先开采125-225区段再开采25-125区段和两区段同时开采,虽然提高了生产中的安全风险,以及资源损失率,但考虑在相同时间内,尽可能多回收资源延长矿山寿命,使矿山的生产效率提高,两区段同时开采为相对较优方案。(3)由于点柱的存在,5种方案采场各分段随着点柱尺寸的增加,点柱上压应力减小,拉应力增大,因为压应力较大矿柱可能在压应力作用下发生局部破坏。而在5种方案中,顶板始终未出现拉应力,所以如果不出现岩体受节理和断层削弱而强度降低时,顶板还是相对稳定的。生产中应该警惕岩石中结构面的影响,在结构面有较大影响的条件下,采场稳定性会有很大变化,需要根据生产实际来调整采场结构参数。(4)5种方案中F开挖后,隔层中采场左侧存在较大压应力集中,可能由于矿体倾斜以及在AF开挖隅角处导致应力集中出现,建议在该处不开采,特别是A回采时,A隅角处不回采并及时进行充填,F回采时,在隅角应力集中处同样不回采,并针对该处及时进行锚杆支护以保证隔层的稳定,确保生产的安全进行。(5)随着隔层厚度的降低,隔层岩体中拉应力的数值增大,点柱上拉应力的分布范围扩大,压应力增加,塑性区分布扩大。影响隔层岩体发稳定性的主要因素,是岩体本身的强度和采场的跨度。因此,为了维护隔层岩体的稳定性,应该采区的主要措施,是控制采场跨度,而在点柱存在下,对维持隔层的稳定性是有利的。