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煤炭是我国重要的能源资源,其结构占能源资源的近百分之七十。然而,“三下”压煤问题却严重制约着我国煤炭行业的发展。若不能有效解决,将严重浪费国家能源,而且会给煤矿企业造成严峻的就业压力等问题。膏体充填开采作为绿色开采技术的重要组成部分,既可以实现不迁村采煤,又可以控制地表下沉,是释放“三下”压煤的有效开采方法。膏体充填开采控制地表沉陷的技术关键是充填材料的强度和长期稳定性,为此论文通过室内实验对膏体充填材料的原材料性质、充填料浆工作特性、充填体力学特性等进行了深入研究；以本溪彩屯矿801工作面膏体充填开采为实例,采用FLAC3D数值模拟软件对膏体充填开采进行了数值模拟研究,取得以下主要成果：（1）自燃煤矸石、粉煤灰特性研究：通过筛分实验获得煤矸石颗粒级配,级配良好,符合充填骨料的要求；通过激光粒度分析仪获得粉煤灰主要粒径为0.46μm～30.76μm；通过X-射线衍射分析仪（XRD）分析出粉煤灰中含大量玻璃体；通过X-射线荧光光谱分析仪（XRF）分析出粉煤灰的化学成分中SiO2A1203.Fe203三者含量共占总含量的89.47%,符合作充填材料的基本要求。（2）水泥矿物成分及水泥胶砂实验研究：通过XRD知对水泥早期强度起主要贡献的硅酸三钙和铝酸三钙含量较多；水泥胶砂实验实测水泥3d强度为16.96MPa,28 d强度为40.59 MPa,3 d强度是28 d强度的41.78%,早期强度较高。（3）膏体充填料浆工作特性实验研究：通过测定膏体充填料浆塌落度、扩展度、分层度及泌水率值来反应膏体充填料浆的工作特性,得出膏体塌落度与扩展度随粉煤灰掺量、细矸率的增加呈先缓慢上升后下降的趋势,随水泥掺量和质量浓度的增加呈下降趋势；分层度与泌水率随粉煤灰掺量、水泥掺量、细矸率和泌水率的增加呈递减的趋势。（4）膏体充填体力学特性的实验研究：通过测定膏体立方体抗压强度来反应膏体充填体的力学特性,得出抗压强度随着粉煤灰掺量、水泥掺量和质量浓度的增加而增加,随细矸率的增加,强度先增加后下降。且粉煤灰掺量及水泥掺量对膏体中后期强度影响较大,质量浓度对早期强度影响显著,细矸率对膏体发展的整个过程都有影响。（5）运用FLAC3D数值模拟软件,结合本溪彩屯矿801工作面膏体充填开采地质采矿条件,建立了数值模型,模拟充填开采后的地表沉陷,获得了工作面地表沉降值,并将模拟结果和实测结果进行了对比分析。