随着人们对于煤炭资源需求量的日益增加,部分矿井已经进入深部开采阶段。深部开采地表和覆岩变形规律与浅部相比有明显的不同,因此对深部开采预测方法及沉陷规律的研究具有重要的理论和实际意义。本文以山东某矿为研究背景,构建了深部开采地表沉降预测方法,并在理论分析、现场实测以及数值模拟的基础上研究了深部开采地表和覆岩移动规律,为深部开采地表沉陷预测提供了技术方法。主要工作和成果有:(1)基于山东某矿深部条带开采地表移动变形实测资料,采用小波阈值去噪理论对地表移动实测数据进行去噪处理。在充分认知混沌预测模型重要性的基础上,分析了两重要重构参数的求取方法,针对原有算法的不足提出了改进,实现了两重构参数的精确、快速求解。(2)根据所求的重构参数,使用小数量法对该时间序列进行混沌特性判别,最后建立加权一阶局域预测模型以及RBF神经网络预测模型,结果表明RBF神经网络预测模型预测精度高于加权一阶局域预测模型预测精度。(3)以山东某矿地质采矿条件为研究背景,使用FLAC3D件模拟计算了不同开采方案的地表变形值,对各方案数值模拟结果使用MATLAB分析得出地表最大下沉值、最大水平移动值以及下沉率分别与采厚、采长、采宽、采深、不同采、留宽之间的函数关系。使用FLAC3D软件模拟分析不同数目条带开采工作面上覆岩层垂直应力分布规律以及工作面推进不同长度时不同层位覆岩下沉值,最后得出随条带开采数目的增多应力值逐渐增大。随着开采工作面开采长度的增大覆岩下沉量逐渐增大,相同工作面推进长度,越靠近采空区的岩层下沉量越大。(4)考虑山东某矿研究区域内上覆岩层有岩浆岩侵入体,对岩浆岩侵入区域,首先进行关键层判别,然后使用该区域地层组合以及力学参数,运用关键层理论对岩浆岩下地表移动规律进行了数值模拟分析。得出其他条件均相同的情况下岩浆岩侵入区域地表下沉值小于无岩浆岩侵入区域地表下沉值,本文研究成果深刻解释了深部条带开采地表及覆岩移动规律,为实现矿区安全开采奠定了基础。