煤炭资源开采强度的不断增大导致“三下”压煤问题进一步严峻。淮南地处华东腹地,蕴藏着丰富的煤炭资源,但大量煤层埋藏在厚松散层下。厚松散层下开采引起的地表沉陷会表现出很多的特性,如最大下沉系数大于1,边界收敛慢。上述特性造成了在厚松散层下开采沉陷预测的精度受限,特别是下沉盆地拐点以外的预计,相对误差常常达到60%以上。因此,为了更好的指导安全生产,建立一个模型易于实现、参数方便获取的适应厚松散层下的开采沉陷预测模型对该地区的生态环境的保护、煤炭资源的可持续发展、地表建(构)筑物破坏等级预计等尤为重要。本文以淮南矿区为研究对象,在实测数据分析以及文献分析等基础上研究了厚松散层下开采沉陷的地表移动规律,构建了对厚松散层下开采沉陷预测适应性强的预测模型及该模型的淮南矿区区域预测参数初值解算模型。论文的主要内容及成果如下:(1)对单工作面的开采移动变形动静态规律的详细分析,与对淮南矿区搜集到的开采沉陷参数的综合分析相结合,总结出厚松散层下开采沉陷特殊规律;并通过灰色关联法结合逐次回归与融合自变量的方法构建了开采沉陷参数与地质条件参数之间的解算模型,通过拟合中误差与模型的泛化性能两种精度指标验证了该模型解算结果可靠,具有实际预测价值;构建了岩土体分层预测组合模型,该模型将煤层上覆岩层与松散层看作两种不同介质,分别利用概率积分模型预测,按动态线性权重加权组合,通过调节模型参数可达到控制预测下沉盆地边缘收敛速度的效果。(2)为了精确的解算概率积分模型和岩土体分层预测组合模型参数,解决传统优化算法在解算非线性模型时具有很强的参数初值依赖性,限制了新模型的参数解算的问题,本文引入了布谷鸟搜索算法,并增强其局部搜索能力,解决原算法的局部搜索能力不强的问题。利用仿真模拟试验验证了该算法对于观测数据中含有随机误差、粗差和观测点缺失等问题时都具有很好的抵抗性,并且通过与遗传算法和总体最小二乘抗差算法反演效果对比证明了该算法用于开采沉陷参数解算时精度可靠。(3)选取7个淮南矿区厚松散层下开采工作面,分别利用概率积分模型和岩土体分层预测组合模型对其进行拟合,结果显示新模型在保证了概率积分模型在下沉盆地中间部分的高预计精度的同时下沉盆地边缘部分拟合精度可从60%以上提升到20%以内。并构建了岩土体分层预测组合模型与概率积分模型参数之间的解算模型,结合概率积分模型关于工作面地质条件参数之间的解算模型,间接地获取了岩土体分层预测组合模型参数初值获取的解算模型。(4)在理论研究的基础上,成功研制了集移动变形值计算、参数解算和移动变形值预计于一体地淮南矿区开采沉陷预测软件。图80表41参199