针对司家营南区大型铁矿采用阶段嗣后充填法采矿,分析了司家营铁矿矿体赋存条件以及对开采条件的要求,在考虑到矿区水资源与环境保护、矿床开采岩移控制、采场规模化安全高效开采和矿床开采损失与贫化等问题,开展采场结构参数优化研究,从而追求采矿经济效益最大化。司家营铁矿采场结构设计不仅要考虑矿山生产能力、矿石回收率,而且还要确保采场安全生产和岩层控制;同时还需要满足采场出矿、矿石运输等生产工艺,由此确定合理的采场结构参数。在分析了影响南区采矿经济效益和安全因素,确定取值范围和约束条件,采用三维数值分析方法,进行正交数值试验,由此获得不同参数组合情况下的采场稳定性安全系数与岩移参数,并通过统计回归分析,获得了采场安全度和岩移参数与设计参数之间的函数关系,由此建立了采场结构参数优化数学模型。通过求解优化模型,获得了采场结构优化参数。该研究成果已经应用于司家营铁矿南区的充填采矿设计,并对同类矿山的嗣后充填法采矿设计具有借鉴意义。