煤炭工程

作者：安　泽,于秋鸽,尹希武,张玉军,宋业杰,张春会

单位：1. 北京工业职业技术学院建筑与测绘工程学院，北京 1000422. 中煤科工开采研究院有限公司，北京 1000133. 南京同方水务有限公司苏北分公司，江苏 淮安 2230004. 河北科技大学建筑工程学院，河北 石家庄 050091

关键词：导水裂缝带高度,综采工作面,支承刚度,破断步距,厚硬岩层,覆岩结构,

为准确预测综采工作面导水裂缝带发育高度，基于综采工作面覆岩结构特征，结合矿山压力、涌水量及微震事件的演化规律，提出工作面覆岩导水裂缝主控岩层的概念，并构建覆岩厚硬岩层“横向三区”复合承载结构模型，推导“三区复合支撑体”支承刚度计算公式，建立工作面覆岩临界破断步距计算方法，最终形成基于主控岩层的导水裂缝带高度预测新方法，并在纳林河二矿31101综采工作面开展工程应用验证。研究结果表明：工作面导水裂缝主控岩层是覆岩中自下向上首个不发生周期性破断的厚硬岩层，该岩层由原岩支撑区、支架控顶支撑区、冒落顶板支撑区构成的复合支撑体共同支承；随着破断岩层碎胀程度及相对压实系数的变化，冒落顶板支撑区刚度呈现“缓慢增长”与“快速增长”双阶段演化特征；工作面覆岩临界破断步距等同于工作面见方步距。工程应用结果显示，31101工作面导水裂缝带裂采比实测值为17.21，《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中两组经验公式预测裂采比分别为8.51和9.83，而本文提出的基于主控岩层的预测方法计算裂采比为19.58，与现场实测结果更为接近，预测精度显著提升。

来源：2026年第3期

《煤炭工程》期刊编辑部

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