煤田地质与勘探

作者：张鑫, 陈优阔, 孟海伦, 覃启发, 程香港, 黄荣杰, 董海瑞, 孙文斌, 乔伟,

关键词：巨厚煤层, 分层开采, 导水裂隙带, 破断结构, 新疆准南煤田,

目的我国新疆准南煤田煤炭资源丰富，矿井水害严重制约着该区域煤炭安全高效生产。顶板导水裂隙是工作面回采产生的主要导水通道，进行巨厚煤层分层开采条件下顶板导水裂隙发育规律研究尤为关键。方法以新疆硫磺沟煤矿(9-15)08工作面为研究区，通过地面探查孔、钻孔电窥视等方法，实测不同开采条件下覆岩“两带”发育特征，通过数值模拟，分析多煤层下行式开采导水裂隙带发育规律，分析巨厚煤层分层开采覆岩运移及破断特征，探究覆岩破断结构模式。结果和结论结果表明：巨厚煤层分层开采对导水裂隙带的发育有一定抑制作用，由于分层数量增加，覆岩破坏程度逐渐加剧，导致其力学性质降低且裂隙增多，表现出“软弱”层特性，进而抑制导水裂隙带向上发育。此外，巨厚煤层分层开采时覆岩破断结构总体上呈“宏观−大−小”结构，其中，在采动影响范围内，宏观上呈压力拱结构。而由于高、低位岩层岩体垮落和铰接作用，使得高位覆岩呈现高位梁式大结构，而低位岩体受分层叠加开采的影响，垮落带内岩体铰接点的连线整体宏观呈连续的“M”形，呈“M”形铰接小结构。研究结果可为巨厚煤层采场事故形成机制、灾害防控提供理论依据和指导。

来源：2024年第12期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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