河堤是沿江河、渠道、湖、海岸边或分洪区、围垦区边缘修筑的挡水建筑物,我国存在大量的河堤下压煤,通常采用留设大尺寸防水煤柱或者限制采煤厚度的方式进行开采,浪费了大量的煤炭资源,并且不能完全保证河堤的安全,影响当地重大水利工程的安全运行。固体充填采煤技术作为新兴的绿色开采技术,近年在我国“三下”压煤开采方面已取得了重大突破,理论与实践证明,固体充填采煤可以在高采出率开采煤炭资源的同时,严格控制地表变形,保护地表建构筑物。因此,本文提出了河堤下固体充填采煤的思路,采用理论分析、实验室试验、数值模拟及工业性试验等多种研究方法,研究了河堤变形的防护关键,分析了河堤受固体充填采煤工作面采动影响的变形机理及规律,建立了河堤变形的预计模型,提出了控制河堤变形的可控因子及影响规律,并进行了工业性试验,取得的主要创新成果如下:(1)基于采动影响下河堤的变形机理及形式,分析了渗流场与耦合场相互作用下的河堤变形规律,提出控制地表下沉及拉伸变形是保障河堤稳定性的关键,结合固体充填采煤的地表变形机理,确定了河堤下固体充填采煤的可控因子。(2)根据土堆型河堤的结构特征,提出河堤破坏的判别标准以所受拉应力为主,建立了河堤采动变形力学模型,得出了河堤采动变形参数及其与拉应力之间的计算关系。(3)以充实率为充填效果的表征参数,建立了基于充实率的河堤变形预计模型,并结合河堤稳定性判别标准,提出了多充填工作面条件下的充实率设计方法与流程。(4)通过数值模拟分析,得出固体充填采煤工作面不同影响因素变化时河堤的稳定性,根据理论分析、实验室试验及数值计算的结果,设计了试验区域的充实率,优化了固体充填采煤工艺,并成功进行了工业性试验,取得了良好的工程应用效果。