重复开采时覆岩破坏范围最终形态探究

1、重复开采时覆岩破坏范围最终形态探究摘要：该文针对采顶分层或综放时覆岩破坏范 态、重复开采时覆岩破坏范围的最终形态进行分析，提出了 减小厚煤层分层开采的初次开采厚度来降低导水裂缝带发 育髙度、通过增大重复开采厚度以提高采煤工效和矿井经济 效益的技术途径。关键词：重复开采;覆岩破坏范围；形态研究中图分类号:td823. 83文献标识码：b文章编号：1009-9166 (2010)017 (c)-0191-02一、采顶分层或综放时覆岩破坏范围的最终形态实测结果表明，在中硬覆岩及厚煤层长壁冒落开采条件 下，炮采、综采分层开采及综放开采条件下覆岩破坏范围的 最终形态尤其是导水裂缝带的分布形态一般呈两边高

2、中间 低的类似马鞍形，如图1是炮采条件下的实测结果，其上、下 边界的裂高值分别较中部高11%和30%；图2是综采一分层的 实测结果，其上、下边界的裂高值分别较中部高54%和49%, 该比例数值分别比炮采的大43%和19%；图3是综放开采的实 测结果，其上、下边界的裂高值分别较中部高144%和148%, 该比例数值分别较炮采和综采的大133%、118%和90%、99%o 很显然，综采条件下导水裂缝带马鞍形分布形态的明显程度 大于炮采条件。这是因为综采的采厚较大，约为炮采的1.5 倍；工作面较长，约为炮采的2倍，而综放开采的釆厚更大，约 为炮采的4倍以上，所以综采尤其是综放开采的覆岩破坏发 育较炮

3、采充分，同时其采空区中部覆岩下沉减小开采空间和 采空区边界煤壁支撑的作用也都得到加强，致使其覆岩破坏 范围的最终形态表现为综放开采较综采明显、综采较炮采明 显的类似马鞍形。图一、炮采覆岩破坏范围的最终形态1一一导水裂缝带顶界;2 基岩界面图二综采工作面导水裂缝带的最终形态1 导水裂缝带顶界;2 基岩界面图三综放开采覆岩破坏范围的最终形态1 导水裂缝带顶界;2 基岩界面二、重复开采时覆岩破坏范围的最终形态重复开采对覆岩破坏范围的最终形态也会带来显著影 响。一般情况下，重复开采时覆岩破坏范围的马鞍形分布形 态的明显程度都将有所降低，分层开采数目越多，降低越明 显，有时甚至会使马鞍形基本消失。如图6

4、所示，综采工作面 二分层上、下边界的裂高值分别较中部高7%和22%,该比例 数值较一分层的分别低47%和29% （图4）o说明二分层导水 裂缝带马鞍形分布形态的明显程度已大大低于一分层。而综 采二分层的冒落带分布形态则已经失去了马鞍形形态特征。 实践证明，越是接近于煤层露头区开采，上述特点就越加明 显。图四综米开米覆岩破坏范围的最终形态1冒落带顶界;2导水裂缝带顶界;3基岩界面三、结论增大厚煤层初次开采厚度或全层一次开采会引起导水 裂缝带高度的明显增大，并使其马鞍形分布形态的明显程度 大大增加；而增大重复开采厚度则一般使导水裂缝带增高不 明显。如综放开采与综采一分层相比，前者的导水裂缝带高 度较后者约增大85%；而网下综放与综采三分层相比，前者的 裂高累计采厚比仅较后者约增大9%。这就为我们提供了一条 通过减小厚煤层分层开采的初次开采厚度来降低导水裂缝 带发育高度、通过增大重复开采厚度以提高采煤工效和矿井 经济效益的技术途径。例如采用分层与放顶煤相结合的采煤 方法，可以收到既控制导水裂缝带发育程度又降低采煤生产 成本的双重效果,是当前水体下采煤中值得推荐的一种新方 法。作者单位：山西焦煤汾西矿业集团河东矿综掘二队作者