郭文兵 ，韩明振 ，杨伟强 ，马志宝

（1.河南理工大学 能源科学与工程学院, 河南 焦作 454000；2.煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心, 河南 焦作 454000）

0 引 言

我国西部矿区煤炭质量优良、可采煤层多、开采条件优越，煤炭资源储量占全国煤炭资源总量的70%以上，处于我国基础能源供给的核心位置[1]。近年来，西部煤炭的开采深度逐渐由浅部煤层进入到深部煤层，主采煤层也由第一层陆续进入到下部第二层、第三层的开采阶段[2]。西部矿区弱胶结地层与中东部矿区的岩层物理力学性能之间存在着明显的差异，即弱胶结岩石具有强度低、胶结性差、遇水泥化、强碎胀、强崩解的特性[3]。同时西部矿区具有煤层厚度大、多煤层开采、煤层间距小等特点，使得在下层煤开采过程中采空区覆岩破坏及地表沉降表现出不同特征。目前，国内外专家学者在弱胶结地层物理特性及采动影响方面进行了大量研究，取得了丰富的成果。

在弱胶结岩石物理特性方面，赵永川等[4]通过对我国西部矿区不同粒径的弱胶结砂岩进行了不同应力路径下的三轴循环加卸载试验，得到了弱胶结砂岩的塑性应变能和塑性变形变化规律；孟庆彬等[5]通过岩石力学性质试验，获得了泥质弱胶结软岩的物理与力学特性；李回贵等[6]以布尔台煤矿覆岩中弱胶结砂岩为研究对象，对3 种砂岩试样进行分析及试验，明确了弱胶结砂岩的物理力学特征及定义。在弱胶结覆岩破断及地表沉降方面，张洪彬等[7]利用数值模拟软件，对上覆弱胶结顶板的破断规律进行研究，提出了“类基本顶”的概念；……