在煤炭资源开采过程中,准确对地表变形破坏进行预计可以在保证安全生产的前提下提高优质煤炭资源利用率,因此,对地表沉陷预测研究有着重要意义。长期以来,国内外专家学者针对不同的开采条件、地质条件等对地表移动规律进行了详实研究,并取得了较多成果。但是,对于巨厚松散层下开采引起的地表移动变形研究相对较少,尤其是在松散层底部存在着“硬土-软岩”过渡体的地质条件下的研究成果较为欠缺。因此,为了研究巨厚松散层条件下煤层开采,工程地质特征以及地表沉陷规律,开展了以下研究工作:(1)充分了解国内外研究现状,对煤层开采地表沉陷特征进行了叙述;论述了巨厚松散层下开采沉陷的基本特征,以及对开采沉陷过程进行了力学分析,这为深入开展巨厚松散层条件下地表沉陷规律研究奠定了基础。(2)通过地面钻孔现场取芯、室内土工试验得出的参数,对其统计整理表明:在煤层被巨厚松散层覆盖矿区,新近系底部存在着典型的“硬土-软岩”地层,其属于由硬土向软岩转变的特殊过渡性地层。结合土工试验结果,对其水理、力学特性与浅埋松散层进行对比分析,具有含水率低、固结程度高、强度较大等特点,说明此种过渡体异于浅埋松散层,对地表沉陷有着至关重要的影响。(3)利用FLAC3D数值模拟软件,选取“硬土-软岩”过渡体厚度、松散层厚度、基岩厚度为影响因素,共建立了 27种工况模型,对不同地层组合的地表下沉特征进行了数值模拟研究,最终得出:过渡体与基岩皆对地表下沉和松散层压缩现象有着抑制作用,且此种抑制作用随着其厚度增加都会增强;而随着松散层厚度增加,地表最大下沉和自身压缩量呈先增后减趋势。(4)采用数值模拟得出的结果,建立模型,对样本数据进行训练学习,利用神经网络对三因素进行敏感性排序,得出对地表下沉影响敏感性排序为:基岩>“硬土-软岩”过渡体>松散层,同时侧面证实了过渡体半土半岩的特殊性。(5)结合新巨龙煤矿1304N工作面实测资料与前文研究结果对比验证,通过观测站实测下沉10mm位置与利用模拟结果计算出的位置基本相符,证实了前文研究的可靠性,对今后巨厚松散层条件下开采地表沉陷预计有着重要意义。