目前，我国煤矿“三下”压煤问题尤为突出，严重影响着矿山企业的正常生产;同时矸石排放量大、环境污染严重等问题，研发解决“三下”压煤及消除矸石排放造成的环境污染等问题的开采技术，是煤矿急需解决的重大技术难题。结合北宿煤矿实际地质条件，研究制定了薄煤层泵送矸石充填开采工艺，该工艺系统布置简单及充填成本低等特点，实现了矸石不上井，解决“三下”压煤问题，对北宿煤矿具有重大的现实意义。　　矸石充填的目的在于保证地表变形在允许范围之内，本课题结合矸石充填的相关理论，分析充填体对采场围岩的作用及相互关系;研究了顶板下沉量因素、充填体压缩量因素和岩性因素对地表沉陷控制的影响，并提出了相关控制措施。另外采用数值模拟的方法研究了不同充填率对顶板岩层移动的影响，研究表明充填率对顶板下沉值的影响较大，随着充填率的增加，顶板最大下沉值逐渐减小。　　其次，本课题分析了影响充填材料力学性能的主要因素;为了满足远距离泵送要求，保证充填料具有良好的流动性能，能够顺利流过输送管道，因此制定了适合薄煤层泵送的充填料配合比，使得矸石充填料不离析、不阻塞，并分析了不同掺量的胶凝材料对填充料力学性能的影响;另外从薄煤层泵送矸石充填开采系统布置设计入手，对泵送矸石充填工艺做了详细介绍。同时提出了“Y”型双向选择截止闸板阀和挡矸支架等关键技术工作，以保证工作面安全、高效的运行。　　最后，运用现场实测的方法，通过对矸石充填开采控制地表变形进行预计和现场岩移实际观测，对地面建筑物安全性进行评价。