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在察哈素煤矿将煤矸石与粉煤灰等工业固废制成充填膏体并对煤矿建筑物下压煤工作面进行充填开采，使得煤矸石与粉煤灰在井下完成利用，进一步提高了采煤回收率，延长服务年限并且对矿区环境及生态做出巨大贡献。本文基于察哈素矿建筑物下充填工作面实际地质背景，对充填材料的性能进行物理实验和理论分析，利用UDEC软件对充实率不同时采空区上覆岩层应力、位移以及裂隙发育的规律进行数值模拟分析，确定合适充实率后对地表沉降进行理论预测与现场实测。主要结论如下： 通过实验测量与部分计算确定了膏体材料的各项性能指标，且都在合理范围内，表明充填膏体具有良好的稳定性。通过单轴抗压实验测得膏体试件的抗压强度平均值为14.18MPa，煤样的抗压强度平均值为15.13MPa，通过抗拉实验与计算，得膏体试件与煤样的抗拉强度平均值分别为1.28MPa、1.36MPa。通过与煤样力学性能的对比，发现察哈素煤矿充填材料所制膏体可以承担起充填开采时的强度要求。 利用UDEC软件对建筑物下压煤的开采进行了数值模拟，发现了在不同充实率时采空区上覆岩层的应力、位移以及裂隙发育的变化规律。随着充实率的降低，上覆岩层应力及位移呈上升趋势，在充实率分别为95%，85%，75%时，对应的支承应力峰值分别为6MPa，8MPa，14MPa。对不同充实率下上覆岩层的裂隙发育度进行对比分析，充实率为95%的情况下，整体上裂隙发育不明显，裂隙发育高度为18m，当充实率为85%时较充实率95%时裂隙发育明显，当充实率为75%时，裂隙的发育最为剧烈。通过应力、位移以及裂隙的发育的对比，确定合适的充实率为95%。 矿区实测数据与理论分析相结合，得出走向线地表沉降峰值最大为123mm，倾向地表沉降峰值最大为137mm，结合理论分析与计算确定了走向线水平位移峰值最大为52mm，倾向水平位移峰值最大为66mm，其他各项指标均在合理的损坏等级要求范围内，通过矸石膏体充填开采有效的防止了地表沉降对建筑物的损害，提高了矸石膏体充填开采的可行性。