王慧林 王文彬 王金国

（延安市禾草沟煤业有限公司，陕西 延安 717300）

煤层开采后，原始应力被打破，因此应力需要重新趋于平衡，采空区上方岩层必然会垮落，采空区上方形成“垮落带”、“裂隙带”和“弯曲下沉带”，简称“三带”[1]。采空区上覆岩层“三带”发育高度的研究能够为近距离煤层开采、采空区抽采瓦斯提供基础数据[2]。目前，确定采空区上覆岩层“三带”的方法主要有探测法、理论计算法、数值模拟法和相似材料模拟法。由于影响采空区上覆岩层“三带”发育高度因素众多，因此，仅靠其中的一种方法来确定“三带”高度是不准确的，更加合理的方法是将多种方法所测得数据进行融合，缩小误差。禾草沟5#煤层上覆岩层赋存着厚度约11 m的油页岩，开采过程中释放出一定的烃类气体，给禾草沟煤矿生产带来一定的隐患，因此，采用更加合理的方法研究上覆岩层“三带”发育高度能够为治理页岩气提供准确的基础数据。

1 工作面概况

禾草沟煤矿50205工作面煤层平均厚2.28 m，煤层倾角0°～3°。本区域煤层为一结构简单的稳定型中厚煤层，煤层厚度稳定，结构简单，对应地面标高为1 249.0～1 407.0 m，煤层底板标高在1005～1025 m之间，走向长度3 749.3 m，倾斜长度300 m。煤层直接顶为泥质粉砂岩，厚0.98 m；基本顶为油页岩，厚11.17 m；煤层直接底为泥质粉砂岩，厚9.41 m。

2 “三带”高度理论计算

禾草沟煤矿50205工作面顶板从下至上依次为：0.98 m砂质粉砂岩、0.34 m煤、11.17 m油页岩、16.6 m细粒砂岩等。不考虑垮落过程中顶板的下沉量，则垮落带的最大高度Hm为[3]：

式中：Hm为垮落带的最大高度，m；……