近几年由于煤矿开采强度普遍增大,地下煤炭的开采引起的地表沉陷不仅破坏矿区生态环境、损害地表建筑物和构筑物,且伴生严重的安全隐患,而解决这些问题的根本出路在于开采空间的合理处理。本论文研究关键层下离层空间、冒落裂隙带的破坏规律、覆岩移动影响到地面的时间和速度等因素,采空区顶板破坏规律、破坏形式和运动规律,在地面通过钻孔向采空空间和采空区灌注高水材料充填体,使高水材料充满冒落裂隙带、垮落带裂隙,控制或消除地表沉降；研究充填材料的物理化学特性,用试验的方法得出不同配比条件下的充填材料的凝固时间、流动性、抗压强度等；研究不同配比的高水材料的流动规律与灌注速度、凝固时间的关系,分析如何提高开采空间充填体对于覆岩的支撑作用并控制采空区顶板下沉,探究实现地表微沉降的充填技术。本课题的研究通过理论分析、试验室试验以及数值模拟,对采空区上覆岩层和采空区进行充填,找出高水材料在垮落带、采空区流动范围与灌注速度、凝固时间的关系,提高高水充填体对采空区和采空空间的充填支撑作用,有效地控制顶板采动下沉,达到地表建筑物、构筑物和地面生态环境不受破坏的目的,解放“三下压煤”,实现采空区地表的微沉降。