薄基巖淺埋煤層開采形成的導水斷裂帶易造成水資源破壞,導水斷裂帶高度確定是含水層免受破壞的關鍵。以青龍寺煤礦5-20101工作面為研究對象,采用物理相似模擬、理論計算及井下仰孔注水測漏法分析煤層開采導水斷裂帶發(fā)育高度。研究表明:工作面開采后采空區(qū)上方覆巖形成拱形梁結構,拱的邊緣位置為拉應力區(qū),該區(qū)域縱向切落裂縫為巖層的主要導水通道,導水斷裂呈"八字形"分布;5-20101工作面導水斷裂帶發(fā)育高度為52.3～62 m,平均57.2,裂采比為24.2;導水斷裂帶發(fā)育不會與薩拉烏蘇組含水層貫通,生產(chǎn)過程中不受含水層倒灌的威脅。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(01)北大核心

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【部分圖文】：

覆巖導水斷裂帶發(fā)育演化規(guī)律

隨著工作面的推進，采空區(qū)上方覆巖導水斷裂帶發(fā)育高度逐漸增大。當工作面回采至210 m時，采空區(qū)中部上覆巖層逐漸壓實，縱向切落裂縫和離層裂隙閉合，導水斷裂帶高度隨工作面的推進趨于穩(wěn)定，其高度在62 m，導水斷裂帶高度發(fā)育動態(tài)變化如圖3。2.3 上覆巖層位移分析

工作面煤層開采后采空區(qū)上方覆巖形成拱形梁結構，拱的邊緣位置為覆巖受拉區(qū)域，該區(qū)域縱向切落裂縫是巖層的主要導水通道。隨著工作面的不斷推進，頂板離層裂隙及縱向切落裂縫自下而上不斷發(fā)育、發(fā)展[9-11]。覆巖導水斷裂帶發(fā)育演化規(guī)律如圖2。工作面開采至60 m處時，基本頂發(fā)生初次垮落，垮落帶高度7 m，垮落區(qū)域外緣一定范圍內覆巖受拉應力作用，縱向切落裂縫逐漸發(fā)育，形成拱形導水斷裂圈，縱向切落裂縫高度發(fā)育至18 m處，如圖2(a）。工作面開采至82 m時，基本頂?shù)?次周期來壓，垮落帶高度10 m，縱向切落裂縫高度23 m，如圖2(b）。當工作面開采至104 m時，基本頂?shù)?次周期來壓，垮落帶高度12 m，縱向切落裂縫高度32 m，如圖2(c）。隨著工作面的繼續(xù)推進，覆巖受拉應力的作用，縱向切落裂縫不斷發(fā)育。當工作面推進至125 m時，垮落帶高度17 m，縱向切落裂縫高度43 m，如圖2(d）。工作面回采至210 m時，采空區(qū)中部上覆巖層逐漸壓實,兩邊緣上部覆巖縱向切落裂縫明顯發(fā)育,形成導水斷裂帶且呈“八字形”分布，并且到達含水層底部約10 m處自動閉，縱向切落裂縫高度在62 m，其高度隨工作面的推進趨于穩(wěn)定，說明已達到充分采動，隨著工作面的繼續(xù)推進，縱向切落裂縫（導水斷裂帶）最大高度變化不大[12]。圖2 覆巖導水斷裂帶發(fā)育演化規(guī)律

【參考文獻】：
期刊論文
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