煤炭开采过程中引起的地表沉陷以及产生的大量矸石废弃物堆放给环境带来很大的危害,造成土地的浪费及破坏。采用充填开采方法可有效实现安全开采,同时对矿区生态环境也起到积极作用。充填率的多少直接影响充填成本,充填率越高,采场及地表稳定性越强,但是充填成本也越高;选用较低的充填率进行充填,虽然节约了成本,但是采场及地表稳定性差,达不到理想的充填效果,充填率与充填成本存在尖锐的矛盾。因此,在保证地表稳定和安全生产的大前提下,选取合理的充填率可以节省充填成本,对矿山开采设计及生产具有现实意义。针对不同充填率下充填开采覆岩移动和地表沉降规律的问题,采用弹性地基梁理论建立了条带顶板移动力学模型,确定了顶板的挠度方程,并通过物理相似实验观测不同充填率条件下覆岩移动、覆岩裂隙出现条数及位置和地表下沉值的变化进行研究,同时结合数值模拟对不同充填率条件下的覆岩移动、地表移动变形以及导水裂隙带发育高度进行对比分析,取得如下主要成果:（1）通过充填开采覆岩移动影响因素及力学分析,将顶板与充填体视为固支梁模型,计算得出煤矿开采工作面直接顶的极限距离,从而确定条带煤柱宽度;采用弹性地基梁模型和相关理论,建立了顶板移动力学模型,确定了通过改变充填率来控制覆岩移动和地表沉陷的研究方法。（2）通过充填开采覆岩移动物理模拟实验,对96%、92%、88%、84%、80%五组充填率进行模拟,实验表明;覆岩均出现裂隙带与弯曲下沉带,顶板在工作面中心位置附近产生纵向裂隙,同时在始采线与停采线的竖直延伸方向两侧产生不同程度的裂隙。充填率越高,裂缝数量及延伸长度越少,上覆岩层的移动破坏范围越小,地表及顶板下沉值也越小。96%、92%、88%、84%、80%五组充填率的地表下沉率分别为2.3%、6.2%、8.9%、12.1%、15.0%,顶板下沉率分别为4.0%、8.0%、11.1%、14.3%、17.3%。（3）通过不同充填率条件下覆岩及地表移动变形数值模拟,充填率越高,顶板之上的岩层垂直位移量越小。工作面中心位置下沉量最大,水平位移量最小。采场中部塑性区发育高度较小,上覆岩层仅出现裂隙带与弯曲下沉带。充填率96%、92%、88%、84%、80%所对应的采空区两侧煤壁垂直应力峰值为9.98 MPa、16.16 MPa、20.84 MPa、25.36 MPa、27.98 MPa。（4）通过合理充填率的确定研究,得出煤炭充填条带开采充填率以大于84%为宜,其充填效果较好,可降低覆岩垂直方向位移,保证地表稳定和生产安全。