采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (5): 1129-1140.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0022

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巨厚土层覆盖区特厚煤层采动覆岩破坏规律及保水开采方法研究

孙强1,赵瑞1,张吉雄1,陈梁2,李鹏杰1   

  1. 1. 中国矿业大学矿业工程学院,深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116; 
    2. 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室,江苏 徐州 221116
  • 出版日期:2025-09-15 发布日期:2025-09-16
  • 通讯作者: 孙强,E-mail:kkysun@126.com,Tel:15262010542
  • 作者简介:孙强(1988— ),男,山东省临沂市人,博士,副教授,博士生导师,从事矿山充填开采与矿井水资源保护方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52104152);陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2025QCY-KXJ-028,2024QCY-KXJ-055)

The law of overburden failure and water conservation mining method of extra thick coal seams covered by extremely thick soil layers

  • Online:2025-09-15 Published:2025-09-16

摘要: 以榆树湾巨厚土层覆盖区特厚煤层保水开采为背景,研究了近场薄基岩与远场巨厚土层采动覆岩破坏及稳定性规律,并通过数值模拟分析了不同采动条件下远近场覆岩应力场演化及下沉规律。结果表明:巨厚土层整体协调下沉及采动应力恢复“滞后”是工作面差异性矿压显现的主要原因;煤层开采厚度为5.0 m时,导水裂隙带发育高度为117.80~138.90 m,裂采比为23.56~27.78;巨厚土层采动裂隙易压实闭合,表现出显著的隔水性能自修复现象。基于此,提出了分层开采顶板再生、分层与充填协同开采、放顶煤或大采高、隔水层注浆再造4种保水采煤方法,并通过物理相似模拟研究了覆岩导水裂隙发育规律及高度。研究结果为特厚煤层保水开采提供了理论依据和工程参考。

关键词: 巨厚土层, 特厚煤层, 覆岩破坏, 裂隙发育, 保水开采

中图分类号: