为在毛乌素沙漠南缘脆弱生态环境下实现保水采煤,对该区域刀柱式采煤法、房式采煤法代表性矿井煤柱稳定性进行了分析,得出煤柱安全性系数分别为1.12和0.89,不能保证煤柱长期稳定。基于沙漠边缘榆阳区煤层赋存条件,提出了刀柱式膏体充填开采方法。充填材料用风积砂占60%～75%的膏体材料,其28 d单轴抗压强度8～10 MPa,可满足充填开采需要。结果表明:采用刀柱式风积砂膏体充填开采,能将某矿井工作面实际采出率从44%提高至85%以上,可延长该矿服务年限8～9年。刀柱式风积砂充填开采能有效控制覆岩移动和变形,保护第四系含水层。