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在经济建设的需求下,煤炭资源大规模的开采不仅带来了一座座矸石山,占用了宝贵的土地资源,还导致地表塌陷、建筑物破坏、损坏良田等,给煤矿地区的生态环境带来严重的破坏。矸石充填即实现了矸石不升井,又实现了地表的沉陷控制,可有效控制岩层移动及保证地面建筑物安全使用,最大程度的、高效的回收建筑物下压煤。首先利用西马矿矸石山的矸石,制备成充填矸石试样,并通过分级筛进行分组配比,采用自制的大容量压缩筒,运用YE—200A液压试验机进行了试样压缩,得出不同粒径和级配的矸石压缩量、压缩率随压力的变化规律。得出压缩量和压缩率随压力和粒径的增大而增大,且均匀配比的矸石充填材料压缩率最低的结论。为上覆岩层及地表的移动和变形预测和控制提供了数据基础。然后对影响矸石充填效果的相关因素进行了分析,确定出影响矸石充填效果的主要因素为压缩率和充满率。并运用基于概率积分法的地表开采沉陷可视化系统,结合实验数据,对不同压缩率和充满率对地表移动变形的影响进行了预计分析,得出地表移动变形最大值随压缩率和充满率变化的规律为线性关系。最后,依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中建筑物保护的相关规定,选用均匀配比的矸石,对西马矿南二采区村庄下矸石充填开采引起的地表移动变形进行预计分析。预计结果显示,当1222、1223、1224和1225分别选取85%、90%、95%和95%的充满率进行矸石充填开采时,前三个工作面开采引起的地表移动变形值都在Ⅰ级损坏范围内,只有1225工作面的倾斜Ⅰ变形值超出了Ⅰ级但在Ⅱ级损坏范围内,但最大值仅超出了0.4mm/m。当全部采用95%的充满率充填开采时,只有1225工作面浅埋一侧的倾斜值超出了Ⅰ级损坏的允许范围,最大值为3.4mm/m。当采用90%的充满率进行开采时,最大倾斜变形值也为3.5mm/m,地表建筑物保护面积84%的地表移动变形值处于Ⅰ级损坏范围内,地表建筑物不需要维修或简单维修即能安全使用；16%的区域超出了Ⅰ级损坏而处于Ⅱ级损坏范围内,但超出量不大,此部分区域的建筑物仅需要进行小修即能安全使用。