煤炭科学技术

作者：侯恩科, 陈育, 车晓阳, 谢晓深, 高彬,

关键词：浅埋煤层, 覆岩破坏, 地表裂缝,

浅埋煤层覆岩破坏规律及裂隙发育特征是影响矿井涌水有关系，尤其在地表沟谷区，由于剥蚀作用使煤层埋深减小，为了研究清楚浅埋煤层过沟开采时，上覆岩层的扰动破坏规律与裂隙发育特征，以榆神矿区张家峁煤矿14213工作面的过沟段为研究对象，通过相似材料物理模拟与数值模拟的方法，对覆岩的破坏规律及裂隙发育特征进行了研究。结果表明，煤层开采过程中，顶板覆岩会伴随产生层间离层与切穿岩层的垂向裂隙，回采至60 m时，煤层顶板悬露面积达到极限发生垮落，原有层间离层伴随垮落消失，新出现的层间离层继续向上发展，离层空间与垂向裂隙交替发育，回采至105 m时，垂向裂隙导通至地表，离层结构完全破坏，岩层发生整体下沉。裂缝的动态发育规律是：斜坡裂缝的宽度随着开挖的进行由小变大并趋于稳定，坡脚裂缝的宽度则是由小变大、再变小至闭合，沟底裂缝的宽度由小变大再变小的趋势。地表裂缝的这种演化规律主要与地形和地表应力状态有关。坡肩和斜坡上部，采动裂缝形成后受斜坡拉应力的影响而宽度增大；坡脚采动裂缝形成后受坡脚压应力的影响而宽度变小甚至闭合；沟底采动裂缝形成后受压应力和坡段岩块压实调整宽度变小。

来源：2021年第10期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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