矸石充填综采沿空留巷是实现煤矿绿色开采、提高煤炭采出率、降低深井开采三高危害的有效途径。本项目针对我国迫切需要开发的深井大采高矸石充填综采无煤柱沿空留巷技术展开深入的基础理论与应用研究，主要研究内容和思路为：运用采动岩体结构运动的关键层理论及充填开采沉陷控制理论，系统研究矸石充填材料压实和蠕变特性以及矸石充填综采沿空留巷围岩的变形特点、应力分布特征和支护结构的作用机理；建立考虑充填矸石变形过程的矸石充填综采巷道覆岩运动关键层矿压模型，揭示其矿山压力与岩层运动控制机理。建立顶板-煤帮-支护结构-充填矸石耦合动力学模型，探讨耦合系统响应计算的方法，得到充填条件下关键层的破断、运动规律及成拱的条件。提出矸石充填综采沿空留巷的原理，完善沿空留巷理论和技术。在分析采深、采高和充填物变形性质对沿空留巷围岩变形和破坏影响的基础上，提出矸石充填综采沿空留巷控制措施。
