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淺埋煤層群覆巖與地表裂隙發(fā)育規(guī)律和形成機(jī)理研究

作者:黃慶享; 杜君武; 侯恩科; 楊帆 西安科技大學(xué)能源學(xué)院; 陜西西安710054; 西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院; 陜西西安710054

摘要:淺埋煤層群高強(qiáng)度開采對(duì)地表的損害嚴(yán)重。為了研究煤層群開采裂隙(縫)發(fā)育規(guī)律和形成機(jī)理,以陜北典型淺埋煤層群開采為工程背景,采用物理模擬、數(shù)值計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法,得出覆巖裂隙主要為采空區(qū)邊緣向上發(fā)育的上行裂隙和垮落區(qū)內(nèi)的離層裂隙。地表裂隙(縫)主要為開切眼和停采線永久邊界裂隙、隨工作面推進(jìn)周期性出現(xiàn)的平行裂縫、沿工作面間的煤柱邊界裂隙。沿工作面間的煤柱邊界裂隙的分布長(zhǎng)度最大,是地表裂隙控制的主要對(duì)象。煤層群下煤層工作面來(lái)壓步增大18%~30%,下煤層開采地表下沉系數(shù)有所減小。煤層群重復(fù)采動(dòng)后邊界裂隙最發(fā)育,且受上下煤柱位置的顯著影響。通過合理布置煤柱,可以降低煤柱導(dǎo)致的應(yīng)力集中,減輕不均勻沉降和地表裂縫發(fā)育。

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