有用矿物的大规模开发和利用，既给人类带来巨大的经济效益和社会效益，也对人类生存环境产生一系列的消极影响。其中，有用矿物被开采后留下的空间被上覆岩层充填，这一过程发展到地表，引起地表的变形和下沉，在某些情形下可能导致灾难性的后果，可能造成人员的大量伤亡及部分生产矿山不能正常使用和主要的地表建筑受到损害。开采沉陷对环境的影响突出表现在：地表耕地受到破坏：平原地区大片地表移动盆地积水；干旱区由于地表水系受到破坏，使居民生活用水和灌溉用水发生困难；受采动的山地产生滑坡，危及建筑物、水体、铁路和生活设施等的安全。开采沉陷是各大矿山普遍存在的现象，也是各大矿山需要重点解决的难题。　　 武钢矿业公司所属的金山店铁矿在开采过程中地表出现的塌陷面积已达到将近32万m2，深度达到了40m。由于井下作业仍在进行，地表塌陷面积仍处于动态变化之中，在雨季有可能引发井下泥石流，给井下作业带来严重影响。另一方面，金山店铁矿尾矿库的尾矿堆放已经达到设计库容，面临着征地新建尾矿库的问题。随着尾矿数量的不断增加，尾矿库坝体高度也随之增加，不安全隐患日益增大，尾矿坝的安全已成为矿山安全生产的重要环节。在我国，尾矿库的重大事故时有发生。如福建省播洛铁矿1993年库区内发生山体大规模滑坡，造成14人死亡，4人重伤。湖北省大冶有色金属公司龙角山铜矿1994年7月16日由于暴雨冲击，尾矿库溃坝，死亡28人，失踪3人。2000年10月18日，广西南丹县大厂镇酸水海的林润选矿厂尾矿库突然塌坝，造成28人死亡，上百座房屋被毁。每次尾矿库事故不但造成人员伤亡，而且在经济上也造成巨大的损失，在社会上造成严重影响。　　 如果能够利用尾矿来充填塌陷区，既能够解决尾矿的堆放问题，还可使塌陷区得到治理，为该矿带来巨大的经济效益。有鉴于此，武钢集团矿业有限责任公司联合武汉大学，中科院武汉岩土力学研究所及中国地质大学(武汉)三家科研院校组成课题组，对武钢集团矿业有限责任公司所属的程潮铁矿和金山店铁矿的地表塌陷区进行尾矿固结充填专题研究，并建立示范工程，以期有效治理地表塌陷区，避免新建尾矿库，确保矿山稳定、高效持续发展。中国地质大学(武汉)主要负责子专题-地表塌陷区尾矿固结充填对井下开采影响评价，以此为塌陷区尾矿固结充填技术的可行性提供重要依据。本论文主要进行了以下几方面的研究工作：　　 搜集大量课题相关资料，对课题的国内外研究现状进行了系统的总结；　　 对金山店铁矿的张福山矿区进行实地考察，通过测量以及收集矿区的相关资料，确定出该矿区的地表塌陷区状况；　　 本论文在搜集金山店铁矿张福山矿区的资料的基础上，对采矿塌陷的影响因素及形成过程进行了阐述，简要分析了大气降水在充填体及覆岩层中的渗流；　　 利用计算机模拟采矿引起的固结块体及围岩运动情况，同时选取适当的若干个测点定点检测固结块体的受力情况，然后对固结块体进行破碎粉化试验，利用试验结果结合张福山矿区的现状及相关的理论，总结出塌陷区尾矿固结充填可能会对井下产生哪些影响；　　 逐一分析塌陷区充填对井下开采产生危害的原因，其中包括矿石贫化率增大原因及泥石流的成因；　　 通过对塌陷区的调查，结合塌陷区的实测面积，根据相似理论建立了塌陷区的物理模型，设计并实施了尾矿固结充填对井下开采可能造成的危害形式模拟实验；　　 地表塌陷区尾矿固结充填对井下开采可能造成的危害后果评估。