矸石风力充填开采是我国煤矿绿色开采技术研究重要的组成部分。传统的顶板全部垮落法开采后将会引起上覆岩层位移及地表沉陷,将会造成上层巷道、土地资源、道路桥梁、房屋管道等的破坏。另外,矿区对开采上井的矸石的一般处理方法是堆积在地面形成矸石山,最直接的就是土地资源被占用,而且经过长期的风化,矸石山也成了周边环境污染的一个重要来源。风力矸石充填开采既可以作为置换出煤炭后地下结构的支撑体,减小上覆岩层的位移,又可以增加煤炭资源的采出量,减少煤矿对地面固体废弃物排放,保护矿区周边的生态环境,还可以解放“三下”的煤炭资源。而且矸石风力充填开采各种技术的研究对充填开采的推广应用起到重要作用。因此,综合机械化风力充填开采技术有着重要的理论研究意义与工程实践价值。本文以铁山南煤矿4013工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟、工程实践及现场实测等方法对保护煤柱中厚煤层综采面充填开采技术进行了研究。首先,通过对煤矸石级配及压缩特性研究分析,得出应用最佳的粒径和级配;并运用FLAC数值模拟软件对矸石充填开采和全部垮落式开采条件下覆岩变形破坏及应力环境的差异下对回风平硐影响的模拟计算,为现场开采及回风平硐的保护护提供依据;根据工作面现场情况对风力矸石充填开采进行设计;确定了轨道运矸系统、翻矸破碎及存储系统、粉矸皮带运输系统、充填站系统及充填管道系统的位置及方式;最后,通过现场观测分析了 4013工作面机巷、上方回风平硐的稳定性效果,验证了回风平硐保护煤柱综采矸石充填技术设计的合理性和科学性。