采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (4): 845-855.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2024.0011

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浅埋采空区下特厚煤层回采覆岩破坏特征研究

李小鹏1,刘少伟1,2,付孟雄1,2,何亚飞1,张建英3,郭重托3   

  1. 1. 河南理工大学能源科学与工程学院,河南 焦作 454003;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 454003;3. 伊犁永宁煤业化工有限公司,新疆 伊宁 844500
  • 出版日期:2025-07-15 发布日期:2025-07-15
  • 通讯作者: 李小鹏,E-mail: 2846824483@qq.com ,Tel: 18339172100
  • 作者简介:李小鹏(1995— ),男,山西省吕梁市人,博士研究生,从事采场围岩控制方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52074102);中原科技创新领军人才项目(244200510013);河南省高校科技创新团队项目(23IRTSTHN007);河南省科技攻关项目(242102321105)

Study on the failure characteristics of overburden during extra-thick coal seam mining under a shallow goaf

  • Online:2025-07-15 Published:2025-07-15

摘要: 针对浅埋采空区下特厚煤层开采时存在的覆岩运移及地表沉降等问题,以新疆伊北矿区潘津工业煤矿23-25#煤回采为背景,采用理论分析结合数值模拟的方法深入分析了采空区下倾斜特厚煤层回采时的采动裂隙发育形态、地表下沉变形等采动特征,并结合钻孔取芯探测及地表移动观测结果,准确测定该矿采空区下特厚煤层回采时的覆岩两带高度。研究发现:浅埋采空区下特厚煤层回采时,层间关键层受下部煤层回采扰动影响发生梁式失稳,层间岩体破碎形成散体结构矸石,同时引起上方矸石的二次垮落及亚关键层块体铰接结构的二次破坏,覆岩裂隙向上发育但主控关键层基本稳定承压。大空间采场低位关键层难以形成比较稳定的块体铰接结构,破断后在采空区边缘形成明显的断裂空洞与裂隙,同时覆岩运移及地表沉陷受煤层倾角影响呈现明显的偏斜。23-25#煤回采后的垮落带高度为75 m左右,裂隙带高度为185 m左右。

关键词: 特厚煤层, 采空区下, 重复扰动, 覆岩裂隙, 两带发育

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