神东矿区采矿实例表明浅埋煤层高强度采出时，上覆岩层具有特殊的变形规律，同时地表形成密集的裂缝和下沉台阶.实验中，沙、石膏、云母、碳酸钙的混合物组成的相似材料模型被用来研究地表裂缝的发育特征与机理.岩层和地表的位移利用高精度摄影测量系统观测解算.观测结果与矿区实测数据进行了对比.模型实验表明，采空区上部未垮落岩层的变形由下往上传递，最大下沉值逐渐减小而水平影响范围逐渐扩大.快速开采条件下，地表在工作面推进至2.2 倍采深的距离时才达到充分采动.地表裂缝的形成由水平拉伸变形直接导致，与断裂裂缝高度、地表下沉和曲率无关.裂缝超前角约为76 度.地表动态裂缝具有自闭合特征，闭合阶段持续时间为开张阶段的3.6 倍.整个发育周期短，与开采速度成反比.裂缝出现后，两侧地表和岩层移动不连续，在浅埋厚煤层开采条件下容易形成下沉台阶.