徐连兵，杨 科，赵新元

(1.国家能源投资集团有限责任公司，北京 100010；2.安徽理工大学，安徽 淮南 232001)

我国每年在煤炭产业链上产出的固废数量巨大，这些固废堆积在地表，并未得到有效处理。将这种固废材料作为井下充填材料，已经成为近年来煤矿绿色开采的发展方向。因此煤矿固废充填开采因其有效处理固废、降低覆岩损伤和地表沉陷、解决三下压煤问题等作用在近年来得到快速发展和广泛应用[1-4]。煤层开采后形成体积巨大的采空区域，在采空区未充填情况下，上覆岩层从下向上依次下沉、断裂和垮落，覆岩应力和位移发生剧烈变化，破断的岩层在垮落过程中重新排列和叠加，形成大量的离层、空隙和裂隙，这些不稳定结构对煤层开采造成严重安全隐患，对上覆含水层和地表生态环境造成严重破坏[5-7]。然而，在采空区内充填大量固体废弃物后，上覆岩层的运移形态和结构特征发生明显改变，岩层损伤程度必然大大降低，因而覆岩裂隙的发育演化和空间分布也必然有所区别。

目前众多专家学者主要对充填开采岩层移动特征做了大量研究工作，取得了丰硕成果[8-18]。然而针对充填开采覆岩裂隙时空演化规律和分布特征方面的内容，目前研究较少。

以任家庄煤矿拟充填工作面为工程背景，通过相似材料模拟实验，分析充填开采覆岩裂隙的萌生、发育、扩展和闭合等变化，统计充填开采覆岩裂隙数量、角度、长度、宽度等参数，研究覆岩裂隙在煤层开采充填过程中的时空演化规律和分布特征，针对充填开采覆岩裂隙演化过程提出有针对性的控制措施。……