近年来,随着生态文明建设的推进,开采塌陷区的地质环境与生态修复治理逐渐成为社会重点关注的焦点问题。位于河北省武安市的北洺河铁矿采用无底柱分段崩落法进行开采。伴随着地下开采的进行,地表塌陷也随之发生,开采塌陷区范围也越来越大。从2003年在措施井的附近开始出现了塌陷坑起,地表错动的范围随着开采的范围扩大不断增加,中心区域缓慢下沉。为了能够有效修复地表塌陷区的地质环境,合理制定治理措施,采用现场调查与数值模拟方法,对开采塌陷区进行了稳定性进分析。现场调查表明,塌陷区最终错动范围南侧边缘距离北洺河河道北岸60m。最终错动范围东西长1250m,南北宽850m,总面积约1.24km2,初步估算塌陷区容积为276万m~3。塌陷区11线以西区域地势呈现为整体下沉式盆地,下沉基本稳定。塌陷区11线以东至8线区域矿体最为厚大,为主要塌陷区域。采用无底柱分段崩落法进行开采,各分段上部矿岩自然崩落状况良好。上部覆盖岩层垮塌分两期进行,第一期为井下开采时的随采随垮,由于井下开采引起;第二期是第一期垮塌导致矿体上覆岩层因自重而在垂直方向形成巨大断裂面,导致矿体上部覆盖岩层呈现整体下沉态势。构建了三维地质物理和地表沉降模型。分析了空区下沉加速度骤然增大时的4种情况。采用数值模拟方法对塌陷区进行了稳定性分析,研究表明,在塌陷区的中部(11#勘探线)以东方向,井下围岩应力和应变均远超过围岩允许应力和应变,井下围岩均处于垮塌状态。9#～13#勘探线之间的塌陷区下部的井下采动区已塌落至地表,塌陷区趋于稳定。逐步充填塌陷区,已塌陷采空区上部压力将逐步加大,压力总值增加1.62%,塌陷区充填物料后,会对已经垮塌采空区起到密实作用,不会再造成大面积垮塌情况。图49幅;表11个;参57篇。