煤炭科学技术

作者：吴群英, 郭重威, 翟鸿良, 王建文, 张铭杰, 迟宝锁, 王二云, 郭书全,

关键词：覆岩裂隙率分布, 重复采动, 地下水库, 覆岩“三带”,

由于水资源短缺，陕北矿区利用采空区储存矿井水进行再利用，采空区储水量与采动裂隙空间分布密切相关，为准确预测采空区储水量，基于工作面上覆岩层断裂分带划分结果，确定煤矿地下水库的主要储水空间为垮落带与断裂带的裂隙空间，建立了采动覆岩裂隙率空间分布的计算方法，采用相似模拟试验得出了柠条塔矿1-2煤和2-2煤重复采动后上覆岩层的下沉曲线，计算出重复采动覆岩裂隙率在垂直和水平方向的空间分布情况。结果表明：沿垂直方向，随着高度增加，覆岩裂隙率逐渐减小，1-2煤开采后岩层裂隙率由1.87％逐渐下降为1.18％，2-2煤开采后，裂隙率由12.85％下降为4.11％；沿水平方向，垮落带、断裂带和弯曲下沉带的裂隙率在采空区边缘附近都会产生2个峰值，并且峰值位置逐渐向采空区中央移动，1-2煤开采后，中间压实区的最大裂隙率为1.21％，两边离层区的最大裂隙率为2.19％，2-2煤开采后，压实区和离层区最大裂隙率分别为16.1％和6.54％；重复开采后，上覆岩层的裂隙率显著增加，有利于地下水库储存更多的矿井水，煤层重复开采后，离层区裂隙率最大值由2.19％上升到16.1％，中间压实区最大裂隙率由1.21％上升到6.54％，分别增长了约6.4倍和4.4倍，重复采动覆岩的裂隙率显著增加，增加了储水能力，故下部煤层开采后的采空区能储存更多的矿井水。

来源：2022年第1期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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