煤炭科学技术

作者：曹宗友, 袁亮, 徐良骥, 刘潇鹏, 孙志豪,

关键词：厚松散层, 单侧采空, 分布式光纤, 板理论, 导水裂隙带高度,

针对厚松散层矿区单侧采空条件下导水裂隙带时空演化规律复杂、现有预测方法适应性不足等问题，探究单侧采空条件下覆岩变形演化规律，建立考虑采空区预破坏效应的导水裂隙带发育高度预测方法。以淮北矿区某煤矿866工作面为研究对象，采用理论分析与现场监测相结合的方法，构建了基于分布式光纤的“待采工作面−煤柱−邻近采空区”三位一体覆岩变形监测体系，建立了基于覆岩变形梯度分布的导水裂隙带发育高度量化判定指标，提出了单侧采空条件下的导水裂隙带发育高度预测模型。结果表明：采场覆岩空间分异特征显著，采空区沉陷呈现残余沉降与采动沉降先后主导的复合变形模式，工作面区域受强动态开采扰动控制，煤柱区表现为应力滞后传递特性；基于光纤累积绝对变形贡献率曲线拐点判据，结合不同深度区间的覆岩变形分布特征，确定导水裂隙带发育极限高度为77 m，开采稳定后导水裂隙带内岩层绝对变形量占总绝对变形量的87%；已有采空区在−280 m深度形成上压缩−下拉伸双区变形模式，导致下方岩层离层。结合关键层理论和板理论提出了考虑单侧采空区预破坏效应的导水裂隙带预测方法，根据关键层理论将覆岩划分为高位、低位岩层，结合板理论建立破坏判定模型，预测866工作面的导水裂隙带高度为71 m，与实测值的相对误差仅8.4%。

来源：2025年第12期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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