由于当下环境问题日益突出，经济的不可持续发展为环境付出的代价也越来越大，环境保护越来越受到国家和人民的重视。本文从环境保护的大角度出发，建议将矸石回填采空区，不仅能解决矸石山堆放引起的一系列环境经济安全问题，还能维护采空区稳定性，使得地表沉陷得以缓解，地下水损失大幅降低，保障井下作业人员及设备的安全，而且可以在矸石充填置换下，将“三下”煤采出，产生巨大的经济效益。矸石回填采空区有多种形式，由于沿空留巷可大幅度提高煤炭回收率、降低回采巷道掘进率、缓解采掘紧张关系、实现Y型通风解决上隅角瓦斯集聚问题等优点[1-2]，因此本文重点探索将煤矸石回填做沿空留巷巷旁充填材料，这样不仅起到了减少矸石、保护环境的目的，也可汲取沿空留巷的众多优点，兼顾环境、经济和社会效益。沿空留巷的成功需要巷内支护和巷旁支护相互协调，大结构与小结构的相互配合，充填体变形与煤帮和顶板变形相适应。矸石由于就地取材，被用作巷旁充填材料由来已久，但是由于矸石带受载后压缩量大，没有足够的切顶阻力不能及时有效切断顶板，运输消耗大量的人力物力，不能及时承载且护巷效果差等缺点一直得不到有效解决，所以矸石充填体逐渐被淘汰。随着环境问题的日益突出和煤炭资源濒临枯竭，矸石回填再一次引起了人们研究的必要，但是如何提高矸石承载力是解决矸石能否成功护巷的关键，本文利用理论分析、相似模拟、实验室实验、数值模拟、实地矿压观测等方式重点探索了在山西天一煤矿3102工作面矸石做沿空留巷巷旁充填体时锚杆倾角，矸石装袋量，矸石袋堆砌方式和矸石充填体宽高比对留巷稳定性的影响，提出了提高矸石承载力的合理组合设计并检验了其承载效果，为保护环境实现矸石回填提供了可参考的技术路线。