随着我国基础设施建设项目的加速实施,许多地方修建高速公路都不可避开采空塌陷区。采空区覆岩中残存大量的空洞和裂隙,使岩体力学强度降低,导致上方建筑地基的承载力下降,地表易产生各种沉陷变形,危及高速公路的安全运营。同时,人们对煤炭资源的需求量日益增大,有时同一矿区不同煤层需要根据地质状况采用不同开采方式相结合方式进行开采。因此长壁式和短壁式相结合的混合开采条件下覆岩移动及地表变形规律的研究对保护地面构筑物和有效治理采空区具有十分重要的意义。本文以山西省忻州至保德高速公路下伏保德煤矿采空区为研究对象,运用物理相似材料模拟实验和数值模拟计算的方法,针对不同的地形、埋深和可采煤层情况,对不同煤层采用不同的方式进行开采,进而研究其引起的地表和岩层变形移动机制。取得如下主要成果：1.根据物理模拟实验的结果,探讨了双煤层开采后覆岩移动和地表变形规律；2.研究了长壁式和短壁式开采方式结合时,覆岩的破坏机制和破坏程度；3.根据数值模拟计算结果,研究了两煤层不同采宽和不同间距情况下覆岩的位移场、应力场和破坏场分布规律以及地表沉陷规律。