我国东部采煤区的塌陷综合治理与生态修复属于重大难题,矿井采掘活动引起的土地塌陷问题越来越突出,如何解决采煤土地塌陷的问题得到了矿业界学者的高度重视。为了控制采煤引起的土地塌陷问题,论文综合采用数值模拟、理论分析、现场实测等方法,开展了基岩顶界松散层注浆充填减沉原理、模拟与现场试验研究。模拟研究了工作面基岩顶界松散层注浆充填减沉。通过对比分析不注浆开采和注浆开采时土地的移动变形情况,得到注浆后地表减沉率61%,且土地移动变形值均处于采煤塌陷土地Ⅰ级破坏所允许的范围内,验证了该技术具有显著的减沉效果,也证明了该技术具有治理土地塌陷的可行性。基于此,分析了不同注浆量与注浆不开采和注浆开采时地表竖向移动的变化规律,给出了基岩顶界松散层注浆充填地表下沉量的简要计算方法,简述了基岩顶界松散层注浆减沉的原理,分析了注浆量对该下沉量的影响规律,注浆量越大,地层水平浆脉的体积扩张越大,其对地层的抬升量越大,地表减沉效果越好,且符合实际工程的一般规律。研究了不同注采比对地表减沉效果的影响规律。通过分析注浆后的地表沉陷观测数据,验证了地表移动变形的模拟结果和实测结果高度吻合。基于此,研究不同注采比对地表减沉效果的影响规律,分析了不同注采比与地表减沉率、移动变形值、充填体厚度以及浆液扩散距离四个指标的动态变化规律,以及这些指标的变化如何反映地表减沉效果,得到了注采比越大,地表减沉率、充填体厚度以及浆液扩散的范围越大,最大移动变形量越小,松散层注浆充填的减沉效果就越好。同时进一步得出了注采比与地表移动变形值的量化关系,两者呈反比关系,注采比越大,地表减沉效果越好,且符合注浆充填工程中的一般规律,综合考虑工程成本和地表下沉的控制要求,得到了实际工程的最优注采比。评估了基岩顶界松散层注浆充填的沉陷控制效果。试验工作面共布置3个注浆孔,注浆充填量4.01万t,注采比18.6%。实测注浆区域最大下沉475mm(小于临界下沉量500mm),地表平均减沉率68.3%,减少影响农田耕种的土地高达100%,土地可以正常耕种。结果表明该技术有着显著的减沉效果,成功地解决了采煤塌陷土地治理问题,且吨煤充填成本也仅为10元左右,此时的经济性更好。本论文含有图33幅,表格7张,参考文献99篇。