采空区是地下资源开采过程中形成的具有一定规模的空间,对矿山生产及人员安全存在严重威胁,同时采空区形成过程中会遗留部分残矿资源。目前残矿资源回收及采空区治理是制约矿山安全、经济与高效回采的关键因素。本文以安徽某矿山为研究背景,针对实际采空区数量多、分布范围广、连通性强等特点,首先进行了围岩稳定性分级,进而得到采空区稳定性等级,在此基础上通过数值模拟优化了残留矿回收和采空区治理方案。主要研究内容与结论如下:(1)综合了矿岩力学特性、岩体结构面参数、地下水等,采用BQ分级法获得了围岩稳定性等级,在此基础上采用模糊综合评价法对采空区稳定性进行评价,根据采空区稳定性系数得出-420m至-620m水平各采空区的稳定级别,为残留矿回采和采空区治理提供依据。(2)采空区总体积约为10万m~3,根据采空区分布与赋存残矿的关系,提出了残矿回采区上下部采空区均不充填、预留原生间柱和点柱;残矿回采区上部采空区不充填下部采空区充填、预留原生间柱和点柱;残矿回采区上下部采空区均充填、预留原生间柱和点柱的三种回采方案,对三种回采方案进行了数值模拟研究,通过对三种方案的拉应力的分布、顶板位移量和塑性区范围的比对分析,最终确定了残矿回采区上部采空区不充填、下部采空区充填、预留原生间柱和点柱的回采方案。(3)针对提出的残矿回采区上部采空区不充填、下部采空区充填、预留原生间柱和点柱的回采方案,优化了残矿回采结构参数和回采顺序。其中,回采顺序为从端部25线往端部27线方向,原生间柱的尺寸为4m,点柱的尺寸为4m×4m。(4)针对采空区治理问题,对采空区治理技术条件进行了分析,确定采用充填法和封闭法联合治理作为矿区采空区治理方法,在此基础上提出了两种不同的空区治理方案并建立了采空区治理方案的数值计算模型,通过数值计算结果的比对分析最终选定对-540m~-596m进行充填作为矿区空区的治理方案,该方案可为深部安全开采提供一定指导。