在我国的华东地区普遍分布着深厚的新生界松散含水地层,在非采动影响条件下,新生界松散层下含水通过基岩风化带裂隙通道不断流失,导致水位大幅度下降,引起松散层有效应力增加,含水地层产生压缩变形。分布在该区域内的淮北、淮南、徐州、大屯以及兖州等矿区的上百个生产井筒发生了变形破坏,严重影响了各矿井的安全生产。因此,积极研究针对松散地层沉降变形的观测方法,进一步实现对井筒运行安全的监测,对实现本质安全型矿井有着很重要的意义。本文通过对松散地层沉降变形进行理论分析与数值分析,认为井壁竖直附加应力是导致井筒破坏的根本原因,井筒破坏是水与松散层以及松散层与井筒共同作用的结果。在此基础上,对井筒的变形理论以及破坏发生机理进行了分析,并对济三煤矿井筒的附加应力进行了初步求解,得出附加应力与地层深度变化关系,同时,由数值模拟得知,在实验地质条件下500mm的地层变形能够引起井筒发生破坏。根据光纤光栅传感技术原理和工程地质调查,设计出适合的光纤光栅监测系统,对监测系统数据进行详细变形分析,且与地层水文动态进行综合对比分析,预测出最容易发生井筒破坏的地层区间。根据光纤光栅受力特性,进行了光纤光栅水泥砂浆实验及相关性能实验,得出不同受力情况下光纤光栅波长漂移量随载荷的变化关系。光纤光栅波长变化与松散地层变形以及地下水位变化有着良好对应关系,当地层压缩和地下水位降低时,波长值减小,当地层压缩缓和和水位上升时,波长值增大。光纤光栅监测技术可以用于松散地层的沉降变形观测,进一步实现对井筒的安全状态进行监测,这一技术为相似区域内的井筒灾害预测预报提供了可能。