刘鲤粽

(1.煤炭科学技术研究院有限公司 矿用材料分院，北京 100013；2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013)

现今，世界各国煤矿工作者采用理论与现场结合、数值分析及模型仿真等手段对工作面开采时上覆岩层的移变规律进行着研究，解决下保护层开采时上覆岩层变形位移对采煤面的影响。程详等[1]系统地对保护层间距进行了科学划分，将保护层按照层间距进行了等级划分，为保护层开采研究提供了系统的研究基础；王文等[2]阐述了水力致裂增透深部煤层的保护层判定及其卸压增透的现场实践；肖峻峰等[3]建立了保护层开采影响的评判指标和相关考察体系；李润求等[4]对开采保护层造成的覆岩变形采用了RFPA对岩层破裂过程进行了数值模拟计算，研究覆岩的变形位移规律及特征；卢平等[5]利用数值模拟方法分析覆岩移动规律并确定开采保护范围。

下保护层工作面开采后，上覆岩层受采动影响，岩体断裂造成变形位移，不仅对工作面的开采造成影响，还会导致地表塌陷开裂。基于此，晋城矿区针对这一问题，进行了下保护层保护范围计算圈定和工作面上覆岩层卸压数值模拟，为晋城矿区各煤矿提供下保护层开采相关技术参数。

1 矿区概况

晋城矿区位于地处太行山南麓与中条山北麓交界，地貌多丘陵，呈西北高、东南低的地势分布。主采3号、9号、15号煤层，可采煤层除少部分贫煤外，其余皆为无烟煤。其中，3号煤层低硫、灰，高发热量优质无烟煤，平均煤层厚度为6 m，瓦斯含量为11～39 m3/t，煤层瓦斯含量高，受瓦斯灾害威胁严重，瓦斯治理工作难度较大；……