目前矸石充填采煤所用矸石为洗选矸石和井下掘进矸石，工作面采出原煤提升至地面并运送至选煤厂进行选煤处理，而洗选矸石在作为充填采煤技术中的充填物料时又要被运回井下采空区，使得矸石在井上井下折返运输，加大了矸石运输成本；地面选煤也造成了诸多环境问题；因此，我国学者逐步研究煤矸井下分选技术，而井下分选技术必须解决井下煤泥水处理、井下分选系统布置及工艺、井下分选设备和设备安装空间等问题。本文从分析井下分选所面临的主要难题入手，研究相应解决办法，通过理论分析、三维建模、运动学仿真分析、数值模拟等研究方法，研究了井下动筛跳汰分选技术系统布置、井下煤泥水处理工艺，应用ADAMS虚拟样机技术对井下动筛跳汰机的驱动机构做了运动学仿真分析，验证了井下动筛跳汰机的急回特性，通过数值模拟的方法研究了井下大断面分选硐室的变形控制技术。取得以下研究成果：（1）优化设计了适合井下生产的井下煤矸分选系统布置方案，设计出能够实现井下分选用水循环使用的井下煤泥水处理工艺，并结合煤泥水处理工艺优化设计了的井下煤流矸石动筛跳汰分选工艺。（2）针对井下特殊条件对动筛跳汰机进行了改造，设计了井下煤流矸石动筛跳汰分选机，对井下动筛跳汰机驱动机构进行简化，分析其主要设计参数，并对井下动筛跳汰分选驱动机构做了三维建模和运动学分析，验证了井下动筛跳汰分选机构的性能。（3）研究了井下宽6.2m高9.27m的大断分选面硐室的变形控制技术，对井下大断面分选硐室的施工顺序进行了数值模拟得出下行施工比上行施工更有利于控制硐室围岩变形的结论，提出锚网喷+砌碹基本支护和反底拱联合支护的支护方案，为井下分选系统提供安全可靠地安装空间，使得煤流矸石井下分选成为现实，为大断面巷道支护与施工提供了技术参考。