煤炭是我国的主要能源,随着我国经济的迅速发展,能源需求大量增加,煤炭开采规模日益增大,可采资源日趋减少,三下(建筑物下、铁路下、水体下)呆滞煤又得不到合理开采,这成为制约矿区可持续开采和矿区生产稳定发展的重要问题。传统顶板垮落法开采后将引起地表沉陷,造成土地资源、道路、桥梁、各种管道等的破坏。另外,矿区对于开采出的矸石的一般处理方法是堆积在地面,使得土地资源被占用,而且经过长期的风化,地面的矸石成了环境污染的一个重要来源。采取矸石充填开采的方法,既可以减少煤矿固体废弃物排放,又可以作为地下结构支撑体,减小地表沉陷灾害,增加煤炭资源采出量,保护矿区生态环境,解放村庄建筑物下、铁路下、水体下的煤炭资源。本文以汾西矿业(集团)新阳煤矿10203工作面作为充填综采示范工作面,研究了以矸石、粉煤灰为基料的新型充填材料及充填综采工艺。通过FLAC3D数值模拟方法分析在不同工作面开采长度、不同充填率及不同充填体强度下顶板垂直应力与煤壁水平应力变化规律以及覆岩位移的变化规律,优化模拟得出采厚、最大位移量以及覆岩不同高度三者之间的关系式。最后通过开采沉陷预计软件来预计地表移动变形情况验证所得出的关系式的正确性与实际可操作性。其结论如下：(1)一定充填率及充填体强度下,煤壁水平应力随着开采工作面长度的增加逐渐增大,顶板垂直应力随着开采工作面长度的增加逐渐减小；一定开采工作面长度及充填体强度下,煤壁水平应力与顶板垂直应力随着充填率的增加逐渐增大；一定开采工作面长度及充填率下,两项应力随着充填体强度的增加逐渐增大。(2)覆岩内部距离顶板越远其最大垂直位移量越小,当充填率较小时,其位移量较大,充填率越大位移量越小并逐渐趋于平缓；从充填体强度来看,充填强度越大,覆岩位移量越小,当充填强度达到一定程度之后,覆岩位移不会再随着充填强度的增大而继续增大,而是会保持在一个稳定值附近。(3)通过分析采空区中心正上方覆岩内部不同高度处点的最大垂直位移量得出了距顶板不同高度h,此处最大垂直位移w以及采厚m三者之间的关系,该关系式适用于在充填开采条件下来计算覆岩不同位置处的最大垂直位移量。(4)预计了不同充填率下地表的移动变形及其破坏程度,得出充填率在85%的情况下开采所产生的地表移动变形对建筑物的破坏程度会控制在Ⅰ级损坏程度之内。