黄金矿产是国家的战略性资源,也是一种不可再生资源。随着黄金矿产资源的日渐枯竭,以及国内外市场对黄金需求的加大,残矿回采逐渐进入人们的视野。残矿回采多为老采空区周边作业,其工作面往往与老采空区、崩落区联通或紧邻。与正规开采相比,残矿回采具有更高的风险和技术难度。因此,开展残矿回采结构模型稳定性以及采场安全参数研究,对于减少生产安全事故,具有十分重要的实际意义。论文在国家“十二?五”科技支撑计划项目“大型金矿绿色采选冶技术研究及示范”(2012BAB08B00)的课题“复杂破碎金矿高效开采工艺技术”(2012BAB08B02)的支持下,以某大型黄金矿山整合矿区的残矿回采工程体为研究对象,以残矿体安全回采为目标,开展残矿回采结构模型稳定性以及采场安全参数研究。取得如下主要研究成果:(1)通过实地调研,掌握了整合矿区开采方式、残矿资源分布等基本情况,选取典型中段,借助Dimine矿山软件,构建了三维可视化矿体模型。三维可视化矿体模型表明,ZT5矿体的矿脉位于山脊之下,残矿资源整体上呈现出矿脉不完整、分布不均匀、赋存于采空区周边的特征;ZT8矿体的残矿厚度较薄,沿崩落区呈狭长或矩形状分布。(2)选取典型残矿回采工程体,构建了模型Ⅰ(单侧面和上部紧邻采空区)、模型Ⅱ(3个侧面和上部紧邻采空区)、模型Ⅲ(单一侧面紧邻采空区)等3个残矿回采结构模型,充分反映了残矿回采工程体的赋存环境。(3)引入完整性指数对岩体抗拉强度进行折减,运用结构力学梁理论分析和数值分析两种方法,对3个残矿回采结构模型的稳定性进行综合判定。稳定性综合判定表明,模型Ⅰ和模型Ⅱ处于稳定状态;模型Ⅲ处于不稳定状态。(4)运用Monte Carlo法和Paloheimo法对3个残矿回采结构模型进行可靠性分析,确定残矿回采工程体在探采中的采场安全参数。结果表明,1)模型Ⅰ。当设计采场跨度不变、向上回采拟采矿块时,应保证顶板的安全厚度大于14m;当设计采场厚度不变,沿跨度方向回采拟采矿体时,应保证采场的安全跨度小于29m;2)模型Ⅱ。当悬梁跨度不变时,回采过程中应保证顶板的悬梁厚度大于23m;3)模型Ⅲ。当设计采场顶板厚度不变,沿跨度方向回采矿体时,应保证采场的安全跨度小于70m。(5)整合矿区地表沉降监测结果表明,截至2013年9月,地表位移变形已趋于稳定,岩体自重应力场已趋于平衡。典型残矿工程体的试验开采表明,模型Ⅰ对应的试验采场处于稳定状态;模型Ⅱ对应的岩体处于稳定状态;模型Ⅲ对应的试验采场发生失稳破坏。与结构模型稳定性分析结果基本一致。