在我国华北、华中许多矿区,地表松散层厚度较大,其开采沉陷规律与一般地质采矿条件下存在很大的差异性,主要是由于松散层土体不同于岩石的特殊物理力学性质。针对巨厚松散层下开采地表沉陷规律的特殊性,采用土工试验、数值模拟与理论分析相结合的方法,进行了巨厚松散层力学性质及其对地表沉陷影响研究。取焦作矿区地表粘性土,制作成不同含水量、干密度的重塑土试样,在不同的围压下进行室内三轴剪切试验,研究了含水量、干密度和围压三个因素对粘性土抗剪强度的影响,得到各个试样破坏过程的应力-应变关系曲线及其抗剪强度,并绘制抗剪强度包线,求得对应试样的抗剪强度指标内摩擦角和内聚力,获得了焦作矿区粘性土的内摩擦角范围8.1°~24°,内聚力范围19.2kPa~82.4kPa;以赵固一矿巨厚松散层覆盖下11011工作面的采矿地质条件为原型,结合三轴剪切试验得到的该矿区粘性土的内摩擦角和内聚力范围,设计了12种数值模拟方案,研究了不同松散层厚度、松散层内摩擦角和松散层内聚力对地表移动的影响,并将数值模拟结果与该矿11011工作面地表移动实测数据进行对比,模拟结果与实测值相吻合,验证了数值模拟结果的合理性;依据数值模拟结果,对巨厚松散层下开采时松散层土体的压缩现象进行了机理分析,土体存在压缩现象且随着松散层厚度的增加压缩量增大,土体压缩下沉量是该条件下地表下沉偏大的主要因素。本文从土体力学性质出发,将土工试验与巨厚松散层下开采地表移动结合起来,研究成果对巨厚松散层下开采地表沉陷规律进行了补充和扩展,具有一定的理论价值和指导意义。