煤炭工程

作者：徐连兵,杨科,赵新元

单位：1. 国家能源投资集团有限责任公司；2. 安徽理工大学矿业工程学院；

关键词：充填开采,覆岩裂隙,时空演化,相似模拟,

以任家庄煤矿拟充填工作面为工程背景，通过相似材料模拟实验，统计分析了覆岩裂隙数量、角度、长度、宽度等参数，研究了充填开采覆岩裂隙的时空演化规律和分布特征。结果表明，煤层开挖充填距离较短时，近煤层的低位岩层首先产生横向裂隙，裂隙数量少、角度呈近水平。随着开挖充填距离的增加，横向裂隙的数量和长度均呈增加趋势。横向裂隙衍生出的非贯通性纵向裂隙基本分布在煤柱与采空区交界的区域内，其长度相对较短，角度普遍大于180°。覆岩裂隙由低位岩层逐渐向高位岩层发育扩展，裂隙分布范围逐渐扩大，在关键层处裂隙发育受到一定阻碍，采充区中部覆岩的裂隙发生缩小和闭合现象，减缓覆岩裂隙数量的增加|停采后的覆岩裂隙宽度普遍小于0.8mm，由裂隙两端向中部位置，裂隙宽度呈现先增大后减小的变化趋势|开采起始位置的覆岩裂隙宽度比停采位置附近的覆岩裂隙宽度要大。最后针对充填开采覆岩裂隙演化过程提出了有针对性的控制措施。研究结果对于深入认识导水裂隙发育演化和保水采煤具有重要意义。

来源：2022年第7期

《煤炭工程》期刊编辑部

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