地下煤层开采导致的覆岩移动及地表变形问题一直以来都是采矿领域研究的重点和难点,掌握采煤对岩层和地表变形破坏的影响规律对采矿具有重要的意义。目前常用有限元方法和离散元方法模拟分析岩层移动和地表沉陷问题,但是由于节理和结构面的存在,岩体变形的整体过程同时存在连续变形和不连续变形,无论是连续介质力学方法还是非连续介质力学方法都难以模拟岩体变形与破断过程。本文结合理论分析和基于RFPA的非连续变形位移（DDD）方法开展研究,揭示长壁煤矿开采导致的上覆岩层离层、沉降特征和破坏机理。基于非均质岩石中微裂隙的积累和演化是岩层破坏失稳的内在机制这一重要认识,考虑到岩体的非均质性,提出了改进的关键层沉降公式,同时对关键层的均匀系数、粘聚力和抗拉强度等主要参数进行了检验。其中,在均质度系数不变的情况下,关键层的沉降曲线沿开挖方向呈对称的U形曲线。但在相同位置处,随着均质度系数的增大,沉降值减小,且变化幅度变小。说明均质度对关键层破断的影响不能忽略,应当被引入关键层沉降公式中。考虑到脆性断裂孕育于小变形阶段,岩体的宏观非线性源于细观非均质性,采用DDD方法模拟了岩层的变形规律和破坏模式。通过改变工作面推进距离,研究不同采空区规模对关键层破断的影响。当工作面推进距离较大时,观测到崩落带、离层带和近地表破裂带的“三带”分布现象。模拟研究完全重叠开采、部分重叠开采和非重叠开采三种情况下岩层移动规律。对于部分重叠开采,局部失稳由上煤层开采引起,整体失稳由下煤层开采引起,破坏模式与物理试验结果吻合。通过改变煤层水平位置,研究重复采动对岩层移动的范围和规律的不同影响。对于渐进式开采,随着工作面的逐步推进,裂隙不断向上扩展,应力集中、释放和传递过程不断重复,导致裂隙不断发育,将上覆岩层切割成块体。DDD方法能有效地模拟上覆岩层的不连续变形、裂纹扩展和岩体失稳的全过程。本文研究实现了开采条件下煤层破断与移动过程的数值模拟,能够分析岩层移动和地表沉陷的发展规律,可为煤层的优化开采设计和地表沉降控制提供科学依据。