随着我国科学技术的发展进步，地下工程的数量日益增大、规模不断扩张，由此而引发的地表沉降越来越明显，我国许多城市、地区由于地表沉降而引起了诸多问题。我国的华东地区普遍分布着深厚的新生界松散含水地层，该区域的矿区新生界松散层下含水层由于开采而导致水的流失，因而地层的有效应力增加，含水层产生压缩变形，引起的地层沉降造成了立井井壁的破坏。为了改善这种状况，对失水层位注水补充流失的水，并利用先进的光纤光栅监测技术来监测地层的沉降，掌握并预测其沉降状态与沉降规律。基于这种情况，从理论上分析了松散层失水变形的特性，改进了松散层失水沉降的计算方法，建立了水位降、应变与地层压缩量之间的关系公式，为更准确的计算沉降量提供了较好的理论依据。为了改善济三煤矿井壁与地层沉降的现状，进行了注水实验和长期的注水工程，在四个不同位置的注水孔采用自来水水压进行联合注水，以补给松散层下含水层，缓和地层沉降的趋势，保护井筒不受破坏。根据济三煤矿监测到的水位、注水压力、注水流量、注水量及光纤光栅应变信息，总结了注水过程中松散层应变的变化规律，并对济三煤矿注水过程中的地层沉降量进行理论计算，与光纤光栅监测结果进行了对比分析，发现改进后的计算方法与松散层应变监测结果更接近，验证了松散层失水沉降光纤光栅监测方法的准确性。研究表明，注水压力小幅度变化的情况下，松散层注水量基本呈线性增加，水位也随着注水过程的进行而先抬升后平稳，采用长期注水的方案，将可以减缓和控制松散层水位的下降。松散层光纤光栅传感器波长变化与同层位的水位变化趋势具有很好的同步对应关系，水位降低说明松散含水层产生失水压缩变形，光纤光栅受压应力的作用，对应波长值的减少；水位升高说明压缩变形缓解，光纤光栅受压应力减小，对应波长值的增大。因此，采用长期注水是一种抑制松散层失水沉降的新方法，注水对防治地层沉降有一定的作用，但如何保水，需要探索，光纤光栅松散层应变监测方法系统能够实现高精度的实时监测。