陕北榆神府矿区大部分地区松散风积沙层下存在着由第四系中更新统离石黄土(Q<,21>)和第三系上新统三趾马红土(N<,2>)组成的粘土层，为砂层含水层的直接隔水底板，是该地区重要的隔水层。因此粘土隔水层的采动隔水性能对实现浅埋煤层保水采煤具有重大意义，隔水层的采动稳定性模拟是开展浅埋煤层采动水土流失规律和保水开采控制研究的关键，其相似模拟材料的研制与配比变化规律研究则是模拟实验的基础、前提。 本文以导师承担的国家自然科学基金项目“浅埋煤层地表隔水层的采动隔水性研究”以及教育部科学技术研究项目“厚沙土层下浅埋煤层开采的地表水土流失机理研究”为依托，以现场地质资料为基础，借助正交实验方法，将备选的胶结材料硅油、水玻璃和凡士林作为影响实验的几个因素进行正交实验，得出了硅油是最佳的低强度非亲水胶结剂，而凡士林为最佳的塑性变形的胶结材料，粘土对强度和塑性以及水理性都具有显著影响。基于此，开展了系列配比实验，从强度、塑性和裂隙弥合性等方面，通过力学、水理性实验对材料的配比进行研究，分析了粘土隔水层相似材料配比规律及各影响因素作用规律，并通过固态物理相似模拟和固液两相仿真相似模拟实验，验证了相似材料及配比的合理性和实验结论的可靠性。 实验研究得到了可以模拟隔水层的应力应变全程性质和水理性的固液耦合仿真模拟材料与配比，实现了柔性岩土层的相似模拟。本论文的研究促进了相似模拟由线性模拟向应力应变全程仿真模拟的发展，为采动地表水土流失规律和保水开采控制研究提供了有效手段。