孙学阳，李玲华，李 成 ，苗霖田

(1.西安科技大学 地质与环境学院，陕西 西安 710054； 2.矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室，陕西 西安 710054； 3.煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西 西安 710054)

陕北侏罗纪煤田煤层厚、层数多、埋藏浅、煤质优良、开采条件相对简单，为世界七大煤田之一。自陕北侏罗纪煤田大规模开发以来，煤炭生产规模和产量逐年增加，在沟谷地貌特征条件下，采煤会造成覆岩中的地下水严重渗漏，加剧地表水土流失，对地表生态环境影响巨大。侯恩科等采用物理模拟和数值模拟相结合的方法，对浅埋煤层过沟开采时，裂隙演化规律以及地表裂缝发育特征进行了研究[1-3]。王皓等采用RFPA软件建立过沟模型，对煤层开采覆岩破断过程进行分析[4]；李涛等基于采煤工作面产流-汇流-渗流充水模式，提出过沟开采正常和最大涌水量计算公式[5]。李建华等揭示了重复开采时覆岩裂隙发育的作用机制[6]。孙学阳等采用相似材料模拟和数值模拟的方法，模拟含煤岩系产状和滑坡产状相同条件下和相反条件下煤层井工开采对黄土滑坡的影响[7，8]。目前，许多学者采用数值模拟以及现场实测的方法，针对厚煤层、急倾斜煤层工作面推进速度与工作面矿压显现规律进行研究，并指出随着煤层开采速度越快，超前支承压力峰值越高、煤壁的距离与峰值点越近，工作面的来压步距越长，工作面矿压显现更强[9-21]。陕北地区黄土沟壑发育，地表主要被风积沙、第四纪黄土层所覆盖，煤层过沟开采对地表生态环境影响剧烈，随着陕北煤层在人机协同模式下开采，实现了智能、高效的掘进生产作业，采煤速度越来越快。……