浅埋煤层因其顶板结构特征、矿压显现特征的独特性而导致其岩层控制机理的差异性。针对浅埋特厚煤层分层膏体充填开采沉陷控制问题，下分层开采时顶分层充填体作为假顶，因充填体结构致密，且无节理裂隙，探究浅埋煤层分层充填体假顶条件下的覆岩控制机理意义重大。采用理论分析、数值模拟与工程实测等综合研究方法，构建了膏体充填开采直接顶力学模型，解析了直接顶断裂失稳临界条件，提出了浅埋煤层岩层控制的核心要素为充填率，揭示了浅埋特厚煤层分层膏体充填开采覆岩变形控制机理，建立了浅埋特厚煤层分层膏体充填开采数值计算模型，探究了不同充填率下覆岩及地表移动变形特征，实测了充填体受力特征及地表移动变形量。研究表明：顶板岩梁极限跨距为17.9m，与之相对应的挠度为0.54m，上、下分层采高分别为4.65m与3.65m，计算得上分层充填率不低于88%，总体充填率不低于93%，可保证顶板不会断裂失稳;随着充填率提高，覆岩应力集中系数与变形量不断降低，充填体承载作用逐渐增强，地表移动变形量逐渐减小，当上、下分层的整体充填率达到98%，地表移动变形量均可满足建(构)筑物保护要求；上分层充填开采后，充填体所受应力逐渐增加并稳定于2.3MPa左右，实测地表最大下沉57mm，最大倾斜值0.82mm/m，最大曲率值0.03mm/m²，地表移动变形量均在Ⅰ级设防指标范围内，充填效果良好。

根据中华人民共和国自然资源部《中国矿产资源报告2023》，截至2022年我国煤炭储量2070.12亿t，石油储量38.06亿t，天燃气储量65690.12亿m³，富煤贫油少气的能源禀赋特征，奠定了我国势必以煤炭为主体的能源消费结构。据统计，2023年我国一次性能源生产总量48.3亿t标准煤，原煤占一次能源生产总量66.6%。而近年来大规模高强度煤炭开采与城市空间快速发展间的矛盾日益突显，尤其中东部地区，经济高速发展、城市建筑与交通道路密集、建（构）筑物下压覆资源量巨大，如何解放这类压覆资源成为各煤矿企业亟待解决的技术难题之一。2003年钱鸣高院士率先提出煤矿绿色开采技术内涵，充填开采做为绿色开采技术体系重要组成部分，国家及相关部委出台了一系列支持与鼓励政策，促进了充填开采技术的发展，解决了多源煤基固废井下原位充填，实现了压覆资源保护性开采与矿区废物的低排放或零排放及生态环境的低损害或零损害难题。

我国学者针对建（构）筑物下压煤资源膏体充填开采进行了大量的研究。周华强等针对建（构）筑物下压煤条带开采存在的问题，提出了固体废物膏体充填不迁村采煤技术，并于2006年完成我国第一个膏体充填示范工程—太平煤矿膏体充填系统，开启了建（构）筑物下膏体充填采煤的篇章；孙希奎等针对我国东部地区“三下一上”压覆资源开采问题，系统分析了济北矿区建（构）筑物下遗留条带煤柱充填置换开采、高承压水膏体充填开采、高层建筑物下压煤充填开采等应用案例，指出了膏体充填未来需着重攻关的方向；常庆粮等基于压杆稳定力学模型，采用理论分析、数值模拟等方法，研究了窑街矿区建（构）筑物下特厚急倾斜煤层水平分层膏体充填开采充填膏体与煤体协调承载特性，建立了大采高煤壁片帮半凸力学模型，探究大采高膏体充填煤壁稳定性控制机理，实现了特厚急倾斜煤层建（构）筑物下压覆资源的安全开采；鲜红旭等以窑街三矿特厚急倾斜煤矿水平分层膏体充填体假顶为研究对象，建立了充填体假顶尖点突变力学模型，解析了保持充填体假顶稳定的临界条件；张彪针对新河煤矿建（构）筑物下千米深井特厚煤层开采问题，提出了上向分层膏体充填开采方法，建立了顶板分段非均匀组合弹性地基梁力学模型，研究了上向分层膏体充填开采覆岩移动变形特征。张吉雄等从充填位置、充填材料、充填技术等5个方面划分了现有充填技术体系，提出了综合机械化放顶煤充填开采技术构想及理论框架，并探究了放顶煤充填空间演化、充填围岩变形与控制，为建（构）筑物下特厚煤层充填提供了全新的技术思路；当然，解放建（构）筑物下压煤资源除膏体充填开采技术外，还有覆岩离层注浆技术、部分充填技术、矸石固体高密实率充填技术、超高水充填技术等，已经初步形成了多源煤基充填材料、充填岩层控制理论、充填关键装备等技术体系。

然而，浅埋煤层上覆岩层多为松散层，基岩薄且其破断角大，顶板断裂回转将直接波及地表，使得工作面存在突水溃砂风险；其次，浅埋工作面周期来压时存在明显的动载特征与台阶下沉。浅埋煤层开采在顶板结构特征、矿压显现特征、岩层控制等方面相较于普通采场具有极大的复杂性，而针对建（构）筑物下浅埋特厚煤层膏体充填还鲜有研究。因此，本文以柴里煤矿建（构）筑物下浅埋特厚煤层开采为背景，研究其下向分层膏体充填开采覆岩变形控制机理。