秦洪岩，王海东，张 帆，尹志辉，欧阳振华，张 峰，李雪冰

（1.华北科技学院 安全工程学院，北京101601；2.沈阳焦煤股份有限公司 西马煤矿，辽宁 沈阳221116;3.辽宁工程技术大学 采矿技术研究院，辽宁 阜新123000）

在以往的覆岩变形破坏规律研究中，主要集中 在壁式垮落法的覆岩变形破坏规律上，对于开采0.8 m 以下小采厚和充填的覆岩变形破坏规律的研究则相对较少[1-3]。充填开采实质上是通过降低“采高”达到减少覆岩变形破坏程度的目的，到目前为止，仍没有明确描述充填开采覆岩变形破坏规律的研究成果。

采空区充填的主要作用是缓解采场矿山压力和减少覆岩及地表的变形破坏，但不同的充填效果肯定会对覆岩变形破坏产生不同的影响，当充填体达到一定高度时，垮落带将消失，仅有断裂带和弯曲下沉带。那么，“两带”和“三带”的覆岩变形破坏的区别、垮落带消失的条件，以及充填开采覆岩断裂带的发育过程等都值得深入的研究。

1 理论分析

关键层指变形挠度小于其下部岩层，不与下部岩层协调变形，对上部岩层的变形破坏具有控制作用的岩层[4-5]。当关键层发生断裂变形时其承载的“软弱”岩层会与之发生协调变形。根据关键层在覆岩变形破坏过程中的作用，可见其对覆岩裂缝发育具有决定性的作用。

关键层内力示意图如图1。设关键层的中面为xy 平面，在z＞0 的一面为上表面，z＜0 的一面为下表面。假设关键层厚度H 是均匀分布的，而且应力在上表面也是均匀施加的。……