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覆岩导水裂缝带发育高度的岩层层位判据分析

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覆岩导水裂缝带发育高度的岩层层位判据分析煤炭工程2013年第5期doi:10.11799/ce2013050l9覆岩导水裂缝带发育高度的岩层层位判据分析申玉三,黄万朋,曹海长(1.山东科技大学资源与环境工程学院,山东青岛266590;2.汾西矿业集团河东煤矿,山西介休032000)摘要:工作面上覆岩层呈现非均质的分层结构,而导水裂缝带是随着各分层岩层的弯曲沉降逐渐向上发育的,其发育高度是各岩层分层厚度的叠加。因此,为了精确确定导高值,提出了导水裂缝带发育高度的岩层层位判据。以实际开采工作面为工程实例,通过现场观测结果,结合上覆各岩层层向拉伸率的分析计算,确定了工作面上方第二层灰岩为导水裂缝带发育的最上位岩层,其层位高度为36.86m,层向拉伸率为0.42,为覆岩各岩层层向拉伸率变化趋势的拐点,因此,确定工作面覆岩导水裂缝带的高度为36.86m。关键词:导水裂缝带;现场观测;层位结构;层向拉伸率中图分类号:TD325文献标识码:A文章编号:1671—0959(2013)05-0056-03井下煤层开采后,上覆岩层从下至上一般会形成垮落带、裂隙带和弯曲下沉带的结构,其中垮落带和裂隙带统称为导水裂缝带。在我国水体下采煤过程中,导水裂缝带的发育高度(简称导高)是确定防水煤岩柱尺寸、提高开采上限的一个重要的参数指标,对水体下安全开采具有重要的作用J。当前确定导水裂缝带高度的方法有现场实测、经验公式预计及计算机数值模拟等J。当前对导水裂缝带高度的研究,往往仅仅是通过理论计算、模拟或现场观测,得到开采工作面的具体导高值,从而建立导高与煤层采厚的经验计算公式,用以指导生产实践。在导高的确定过程中,很少研究分析上覆岩层结构对导水裂缝带发育高度的影响,从而使得到的导高值不精确。实际上,煤层上方的覆岩呈现分层结构,工作面开采后,导水裂缝带是随着各层岩层的弯曲沉降而逐渐向上发育的。各层岩层的沉降程度决定着本层岩层内裂缝的发育程度,也就决定岩层是否导水而形成导水裂缝带。因此,导水裂缝带的高度与岩层的分层结构及各层岩层的沉降程度有着紧密的联系。因此,要精确确定工作面导水裂缝带高度,必须要结合对覆岩岩层层位结构的分析。本文根据现场工程实例,将导高现场观测结果与岩层结构的理论分析计算相结合,以工作面上覆岩层位层位高度作为判据,准确确定工作面导水裂缝带的发育高度,提出覆岩导水裂缝带发育高度的岩层层

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