张周鑫， 刘启蒙， 金洲洋

(安徽理工大学 地球与环境学院，安徽 淮南232001)

0 引 言

受煤系地层沉积分层性及结构与岩性差异影响，采动覆岩在弯曲沉降过程中不同步。这种不同步弯曲沉降引起的相邻岩层层面(或薄弱面)分离现象，称之为离层。离层是采矿过程中顶板跨落的常见现象之一，其模拟方法主要包括离散元方法［1］、有限元法［2］、接触元法［3］及有限差分法。离层是覆岩沉陷过程中沿层面产生的分离，在冒落带、导水裂缝带及弯曲下沉带中均有产生，但在顶板“两带”中离层发育的时间较短且其空隙会逐渐被压实闭合，而在弯曲下沉带中一般离层范围较大，发育时间较长。目前，大部分研究学者认为，顶板冲击的倾向性与顶板的岩性结构有关，冲击压力的形成是由于坚硬顶板断裂前后的能量积聚和能量快速释放所致［4－7］。乔伟等［8］提出了离层水“静水压涌突水”的离层水涌突水类型，并探讨了采场顶板离层水“静水压涌突水”的形成机理。李小琴［9］提出了动力突破带的理论表达式等。有岩浆岩侵入或是煤层顶板厚度较大且坚硬的煤系地层，很符合离层发育的条件，对煤层回采时的顶板管理与巷道施工很不利。我国华北型煤田部分区域存在离层水害的问题，开展相关研究并制定防治措施具有理论意义和实用价值。笔者以淮北杨庄煤矿为背景，研究离层发育特征及离层水害成因机理，为类似条件的水害防治提供了参考。

1 研究区地质概况及离层水害成因

1.1 地质条件

杨庄煤矿位于濉萧矿区东南部，属于淮北煤田，水文地质条件为淮北岩溶水系统。……