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厚黄土覆盖层下覆岩采动裂缝闭合特征及应用研究

2018-08-03张刚艳颜丙双邹友平

采矿与岩层控制工程学报 2018年3期

张刚艳,颜丙双,邹友平

(1.煤炭科学研究总院 开采设计研究分院,北京 100013;2.天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013)

为了从根本上改善采煤沉陷区居民的生产生活条件,同时加快城镇化建设,我国多地相继启动了受损严重村庄的搬迁治理工作。对于资源型城市,煤炭的高强度开采导致大量土地损毁,建设用地匮乏,将不可避免地利用沉陷区作为建筑物兴建场地[1]。

采空区及其上覆岩层残留裂缝空间的二次压缩或失稳对地表建构筑物的影响较大[2-3],为研究采动覆岩裂缝发育特征,我国学者进行了大量理论和实测研究。刘天泉院士[4-5]提出了覆岩破坏“三带”理论,并对垮落法开采时垮落带、裂缝带的发育特征和高度进行了研究,通过大量巷道观测、钻孔观测及工作面直接观测,得出了不同地质采矿条件下的两带高度计算经验公式;王文学等[6-7]采用彩色钻孔电视、冲洗液漏失量观测、岩芯RQD指标等对厚松散层薄基岩条件下煤层开采15a后的覆岩裂隙进行了实测分析,得出了覆岩裂隙闭合效应和两带变化特征,并建立了地下煤层开采空间演化模型,分析了采空区裂隙岩体应力恢复的时空特征;张玉军等[8-9]采用漏失量观测、彩色钻孔电视观测和相似模拟试验,对综放开采的覆岩破坏高度及裂缝分布特征进行了可视化研究,并对监测到的裂隙发育演化进行了数字化分析;刘贵等[10]采用漏失量观测、彩色钻孔电视观测和相似模拟试验,对非充分采动条件下综放开采覆岩破坏特征进行了研究,认为非充分采动条件下裂缝带发育形态为拱形,区别于充分采动条件下的马鞍形;……

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