西部黄土高原及其过渡地带是我国主要的煤炭生产基地之一。黄土矿区环境地质条件复杂、沟壑纵横,土层厚度占开采深度的30-70%。多年来,地下大规模采煤已引起严重的地表沉陷及地裂缝、土坡坍塌、山体滑坡等衍生地质灾害。研究地下开采与上覆岩层扰动引起的地表黄土层特性变化,对于揭示黄土矿区开采沉陷与衍生地质灾害的发生机理,促进西部矿区地面防灾、减灾及煤矿安全生产具有重要的意义。黄土覆盖矿区的表土层具有显著的结构特征和一定的湿陷性,其本身的物理力学特性不同于中、东部矿区的粘土层,厚黄土层在开采沉陷过程中对下覆基岩产生动态荷载效应,导致黄土矿区的开采沉陷规律具有特殊性。本文在目前黄土矿区开采沉陷研究成果的基础上,依据典型黄土沟壑区开采沉陷实测资料,分析了黄土矿区地表移动变形的基本特征。以彬长燕家河煤矿开采工作面地质采矿条件建立实验模型,采用FLAC数值模拟计算、相似材料模拟实验、土力学理论等方法,研究了采动土体单元的体积变形和附加变形分布特征;分析了采动黄土层的剪切破坏机理和地表开采裂缝的形成机理;重点揭示了黄土层自重对基岩开采沉陷的荷载效应、土层与基岩层在开采沉陷中的互馈作用机理,以及地形坡度变化对于地表变形特征的影响。在开采沉陷区域进行现场取样,以土体干密度变化表示开采沉陷对土体扰动的程度,通过土工实验获取多组不同扰动程度的黄土试样的物理力学指标,建立土体干密度指标与土体物理力学参数变化的关系,揭示了开采沉陷与土体变形引起的土体物理力学参数变化,为黄土矿区滑坡治理、灾害预警提供技术支持。