佛子矿古益矿区经过多年的浅孔留矿法开采，在矿体上部遗留了大量的采空区，由于前期的无序处理形成了复杂的空区局面，不仅造成空区中大量的矿柱资源浪费，而且严重威胁到矿山的安全生产。本文以104号矿体采空区群为研究对象，主要研究内容与结论如下：(1)通过采空区现场调查、室内力学试验确定了采空区的分布状况、赋存特征及岩体的结构要素和物理力学参数。在此基础上运用RMR法对采空区围岩稳定性进行了分级研究，结果显示采空区围岩质量属于II~III级之间。(2)运用理论公式法、点强度折减法对采空区围岩及支撑矿柱稳定性展开分析。结果表明，104号矿体各采空区围岩暴露尺寸均未达到其极限暴露面积，自稳能力良好；空区中大部分留设矿柱安全系数较高，但100m水平矿体厚大处支撑矿柱安全系数偏低，需尽早采取处理措施。(3)结合各空区稳定性状况及残留矿柱的赋存特点，提出全崩、全充、崩充联合法3种可行的空区处理兼矿柱回采方案，并通过模糊数学优选法选取10个主要影响指标对其进行综合评价，确定出最优方案为崩充联合法。(4)采用FLAC3D软件对优选方案进行数值模拟计算，分析空区处理不同阶段各回采区域巷道、围岩及地表稳定性状况。模拟结果表明，方案实施过程中，空区围岩及地表岩体的应力及位移变化较小，采区整体稳定性良好。采用崩充联合法处理空区时，空区上部应力集中区围岩充分移动、垮落，应力大幅缓解，下部空区得到充实，稳定性显著提高，能有效消除空区隐患，同时实现残留矿柱的安全回采。通过上述研究提出的技术方案，为古益矿区采空区治理及残矿回收难题提供了理论依据和技术指导，同时，对其它矿山类似问题也具有一定的借鉴意义。