《浅埋煤层条带充填保水开采岩层控制》以陕北侏罗纪煤田浅埋煤层特殊保水开采区地质条件为背景，通过充填材料实验、物理相似模拟、数值计算和理论分析方法，分析了特殊保水开采区地质条件；研究了砂基膏体充填材料及其性质，揭示了条带充填开采的隔水岩组变形、破坏和运移规律和机理；建立了两个充填条带对称分布条件下的"边界煤柱-充填条带-隔水岩组"力学模型，给出了"上行裂隙"、"下行裂隙"发育高度和隔水岩组最大下沉量计算公式，分析了充填体压缩量与隔水岩组稳定的关系，揭示了条带充填开采的隔水层稳定性控制机理；建立了条带充填开采隔水岩组稳定性判据，提出了合理的充填间隔宽度和充填宽度计算方法，为浅埋煤层特殊保水开采提供了理论基础。

研究配制出砂基膏体充填材料，测试砂基膏体充填材料和黏土层的基本力学参数，开发砂基膏体充填材料和黏土层的相似材料和相似模拟技术，实现全应力应变相似。在此基础上，还开展走向长壁条带充填开采的物理相似模拟实验，分析走向长壁双条带等间距充填开采模式下隔水岩组稳定性条件，得出不同充填间隔宽度和充填条带宽度对上行裂隙与下行裂隙发育高度的影响规律，获得不同充填间隔宽度和充填条带高宽比对隔水岩组下沉量的影响规律。采用数值模拟技术，进一步研究不同充填间隔宽度和充填条带高宽比的充填条带载荷量分布规律、条带充填采场应力分布特征和塑性破坏区分布特征。