杨俊哲，张 彬，付兴玉，吴作启，季文博

(1.神华神东煤炭集团有限责任公司，陕西 榆林 719315; 2.煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院，北京 100013; 3.煤炭科学研究总院 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013)

神东矿区首层煤炭资源开采过程中多次发生溃水溃砂灾害。神东矿区首层煤炭资源普遍赋存深度为100～150 m，平均煤层厚度为5 m，埋深浅、厚度大、基岩薄、上覆松散层厚度大是首采煤层典型赋存特征。煤矿溃水溃砂灾害的发生条件和致灾机理十分复杂，与砂土体赋存形式、覆岩破坏及基岩裂隙发育形态、煤层覆岩厚度和强度、上覆含水层的规模和性质、覆岩破坏形式、开采方式等很多因素有关[1]。

针对浅埋薄基岩工作面溃水溃砂问题众多学者开展了大量研究。许家林等提出了覆岩体系中关键层的判别方法以及不同关键层组合条件对覆岩破坏特征的影响机制[2]。黄庆享等通过陕北浅埋煤层保水开采的模拟研究与采动损害实测，揭示采动覆岩裂隙主要由上行裂隙和下行裂隙构成，采动裂隙带的导通性决定着覆岩隔水层的隔水性。实验分析上行裂隙带发育高度的计算公式，模拟测定下行裂隙带的发育深度，基于采动裂隙发育程度与采高和隔水岩组的关系，提出以隔采比为指标的隔水性判据[3-5]。侯忠杰基于“短砌体梁”结构和“台阶岩梁”结构理论，对浅埋煤层砌体梁理论的适用性开展了研究[6]。隋旺华等深入分析溃砂颗粒在突水溃砂过程中的受力情况，深入研究了水力坡度、裂隙发育、能量演化在水砂启动中的作用机制，形成了一整套溃水溃砂机理、预警、防治的理论技术体系，并在现场实践中取得了良好的应用效果[7-10]。……