煤田地质与勘探

作者：曹健, 苏海涛, 王超, 李建伟, 李亮, 毛旭魏,

关键词：近距离煤层, 覆岩裂隙, 裂隙活化, 隔水层破坏, 稳定性判据,

背景陕北侏罗纪煤田近距离煤层重复采动覆岩裂隙活化发育加剧，易导致隔水层失稳，引起地下水流失。方法为揭示近距离煤层开采覆岩裂隙发育特征及隔水层稳定性，采用实测统计、物理相似模拟及理论分析相结合的方法，提出基于陕北侏罗纪煤田近距离煤层保水开采的主要煤岩组合类型划分，分析重复采动裂隙活化发育规律，建立重复采动隔水层稳定性判据。结果和结论研究表明，依据该煤田上部近距离两层可采煤层煤−水赋存条件及地质特征，可分为薄及中厚−厚型(Ⅰ型)、厚−薄及中厚型(Ⅱ型)、厚−厚型(Ⅲ型)、薄及中厚−薄及中厚型(Ⅳ型)4种类型。得出基于上述4类条件采动覆岩上行与下行裂隙发育的隔水层破坏特征，重复采动裂采比(上行裂隙发育高度/复合采高)一般为14~30，相比上部单一煤层开采显著减小，下行裂隙发育深度为复合采高的1.6~3.0倍。建立基于重复采动裂隙发育高度(深度)的隔水层稳定性判据，当隔水层厚度大于等于重复采动裂隙发育高度、深度、安全厚度之和时，隔水层稳定，反之失稳；给出陕北侏罗纪煤田重复采动隔水层稳定性评价，包括稳定−稳定、稳定−失稳、失稳−失稳3种情况。研究成果可为陕北侏罗纪煤田近距离煤层保水开采的隔水层稳定性判据确定与控制提供理论基础。

来源：2025年第4期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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