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充填法是实现三下一上资源中水体下压煤和承压水上滞留煤炭资源绿色开采的重要技术手段之一。本文在前人已有的研究基础上，通过建立力学模型，借助弹塑性理论等手段对田庄矿1161工作面开采顶底板破坏过程进行推演判定，并利用经验公式进行验证，证明了田庄矿充填开采的必要性。本文系统地分析了顶底板破坏范围的影响因素及影响规律，并在此基础上对充填体的作用机理进行了研究，明确了采空区充填体作用机理，并取得以下主要研究成果：（1）以关键层理论为基础，将顶板岩层分为关键层和软弱岩层，分别利用不同的判据对关键层和软弱岩层导水通道的形成进行判定。据此分析16上煤层垮落法开采顶板导水裂隙带发育高度为52m，而经验公式法计算为30.6~48.4m，结果相互印证，具有合理性。（2）弹塑性理论分析结果显示，田庄矿16上煤层垮落法开采的情况下底板深度为6.0m，与经验公式计算结果6.8~13.1m相差不大，计算结果具有合理性。结合突水系数法和下三带理论评价16上煤层开采底板突水系数Ts=0.07~0.12MPa/m，大于《煤矿防治水规定》（2009）明确规定的临界突水系数0.06~0.10MPa/m，证明煤层开采有突水危险。（3）总结了垮落法开采顶底板破坏范围的影响因素，着重研究了底板破坏深度与采高的关系。结果表明：在小采高（采高几百mm老顶无周期破断）范围内底板破坏深度与采高有正相关关系。据此推断采空区充填体控制顶底板破坏的机理（有效减小等价采高）。基于等价采高理论，计算了田庄矿16上煤层开采的等价采高仅为0.4~0.5m左右，为实际采高的27%~33%。（4）模拟结果显示，渗流作用对围岩破坏的贡献率为21%左右，对应力集中的贡献率为15%。因此，在矿井水防治与保水开采的研究过程中，渗流的作用不可忽视。利用耦合法研究了超高水材料充填开采充填体强度、充填率和空顶距对顶底板破坏范围的影响。在实际生产中应该保证充填体强度>1MPa，充填率为50~70%，空顶距<20m，才能保证老顶不断裂，底板隔水层厚度满足安全要求。（5）实测数据显示，超高水充填法开采能有效减小顶底板破坏范围。最大破坏深度1~2m左右；充填工作面顶板隔水层完好，顶板无淋水显现。