下向分层充填法适用于开采矿石和围岩均不稳固的矿体，矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿体。这种采矿方法的实质是从上往下分层回采和逐层充填，每一分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护下进行。
下向分层充填法回采分层水平或与水平成40～100°或100～150°倾角。倾斜分层主要是为了充填直接顶，同时也有利于矿石运搬，但凿岩和支护作业不如水平分层方便。
随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防有自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向充填采矿法又可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法。按采用的充填料和输出方式不同，又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。
1）单层充填采矿法。此法适用于缓倾斜薄矿体，在矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向、一次按矿体全厚回采，随工作面的推进、有计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板崩落。
2）上向水平分层充填采矿法。此法一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工作空间。充填体维护两帮围岩，并作为上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。矿房采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后，再进行回采。矿房的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。
3）上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是，用倾斜分层回采，在采场内矿石和充填料的搬动主要靠重力。这种方法只能用干式充填。
4）下向分层充填采矿法。
5）分采充填采矿法。当矿脉厚度小于0.3-0.4m时，只采矿石工人无法在其中工作，必须分别回采矿石和围岩，使其采空区达到允许工作的最小厚度（0.8-0.9m），采下的矿石运出采场，而采掘的围岩充填采空区，为继续上采创造条件，这种采矿法就为分采充填法。
6）方框支架充填采矿法。开采薄矿脉过去多采用横撑支柱或木棚支架采矿法。在矿体厚度较大，矿石和围岩极不稳固，矿体形态极其复杂，矿石贵重等条件下，这种采矿方法是开采薄矿脉的有效方法。
采矿过程中常采用下向分层进路式胶结充填采矿法，工艺比较成熟，采场工人在强度较高的充填体假顶下作业，安全程度高，在开采不稳定和比较破碎的矿体时，能很好的保证工人的安全，同时矿石损失率、贫化率小，适合开采高价值的矿体，也可实现特富矿、富矿、贫矿的分采分出。然而，该方法的盘区生产能力比较低(350t/d)，主要是因为采矿设备落后，工人劳动强度大，导致生产效率较低。喀拉通克铜镍矿要实现年产百万吨矿山的目标，走向机械化、自动化是必经之路。所以，为提高盘区生产能力，早日实现盘区的机械化，进路断面尺寸的优化显得尤为重要。
矿柱失稳多发生于高压应力集中的区域，与采场或中段附近的裂纹扩展密切相关。事实上，随着矿床开采深度的增加，压应力不断增加，采场或中段附近的矿柱内原生缺陷裂纹将衍生大量的次生裂纹。同时，采场或中段矿柱自由表面对裂纹扩展的影响至关重要：
①矿柱边界改变了应力状态，使裂纹扩展平行于边界，大量的试验研究已经表明这一点；
②自由边界的出现将改变裂纹扩展的方式和状态，在一定压力下，裂纹扩展将由开始时的稳定状态演化到不稳定状态。所以，在一定情况下，裂纹的非稳定扩展的开始点可视作应变能快速释放的开端，最终可视作矿柱失稳发生的临界点。
充填矿柱所受的最大主应力不超过矿柱的强度，矿柱的宽度也在允许的安全系数内，能保证矿柱不会产生剪切破坏，不出现片帮、劈裂等现象；随着断面尺寸的增大，回采进路人工顶板在垂直方向的位移逐渐增大，变形越来越严重，变形最大达到83.96mm，为了保证进路回采的安全，不产生顶板脱层现象，根据以往的生产经验，顶板垂直方向的位移不超过70mm。另外，根据现场生产经验，回采进路高度超过4m以后，对顶板的支护和维护就比较困难。结合以上数据资料分析，最后选取进路断面为5.0m×4.0m，同时提高充填灰砂比，以保证充填矿柱的抗压强度，满足机械化盘区的需要，提高盘区生产能力。
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