本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种基于离层分布规律的地表沉陷控制注浆填充系统，可实现：在采矿工作过程中，获取矿井当前及其之前各工作区纵向深度下对应的各横向工作区宽度、各离层带分布深度、离层带各覆岩层的岩石膨胀率和含水率、当前工作区纵向深度下对应的注浆填充总量；根据各横向工作区宽度和各离层带分布深度，获取各高斯混合模型，并根据各离层带分布深度，确定各高斯混合模型参数；将各高斯混合模型参数、离层带的各覆岩层的岩石膨胀率和含水率，输入到注浆填充量预测网络中，得到下一工作区纵向深度下对应的注浆填充总量预测值，进而确定注浆速率。本发明可以实现注浆填充总量的准确预测，提高了离层注浆填充效果。