薄基巖厚松散層條件覆巖破壞規(guī)律研究

易四海，朱 偉，劉德民

(1.華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院，北京 101601；2.中煤科工集團(tuán)唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012)

覆巖破壞規(guī)律的研究是解放水體下壓煤和保證礦井生產(chǎn)安全的關(guān)鍵。我國早在20世紀(jì)50年代開始就進(jìn)行了大規(guī)模的覆巖破壞規(guī)律實測研究，以劉天泉院士為代表的科研工作者總結(jié)了覆巖破壞規(guī)律，根據(jù)覆巖破壞情況將覆巖破壞豎向上分為了“三帶”(冒落帶、裂縫帶、彎曲帶)，并總結(jié)了導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度經(jīng)驗公式，形成了比較完整的普采條件下覆巖破壞規(guī)律系列成果[1]。近年來，隨著采礦技術(shù)的發(fā)展，厚煤層開采普遍采用效率更高的綜放開采技術(shù)，滕永海等[2-4]以大量地面鉆孔實測觀測資料為基礎(chǔ)，總結(jié)了綜放開采條件下覆巖破壞規(guī)律，認(rèn)為綜放開采條件下覆巖破壞異常劇烈，導(dǎo)水裂縫帶高度發(fā)育較普采條件下要高。許延春[5]分析了全國部分礦區(qū)的綜放開采導(dǎo)水裂縫帶高度實測數(shù)據(jù)，建立了綜放開采導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度的經(jīng)驗公式。大量研究成果表明，綜放條件下覆巖破壞較普采條件下要劇烈得多，對該地質(zhì)開采條件下的水體下采煤風(fēng)險性也相應(yīng)增加。

薄基巖是指上覆基巖厚度小于冒落帶與裂縫帶(兩者合稱導(dǎo)水裂隙帶)高度之和。大量觀測資料表明，非薄基巖條件下煤層開采后，其上覆巖層發(fā)育的導(dǎo)水裂隙帶最大發(fā)育高度一般達(dá)10～20倍的煤厚。以此類推，薄基巖厚煤層開采后，其覆巖導(dǎo)水裂縫帶高度將發(fā)育至松散層內(nèi)，甚至地表，工作面覆巖破壞有可能不存在“三帶”，而只存在“二帶”(冒落帶和裂縫帶)或“一帶”(冒落帶)。……