采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 507-516.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0384
山区多煤层重复采动下地表变形特征
刘一龙，杨天鸿，叶强，侯宪港，赵永，魏恋欢，靳月灿
1．东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819； 2．东北大学岩石破裂与失稳研究所，辽宁 沈阳 110819； 3．西山煤电（集团）有限责任公司西曲矿，山西 古交 030200； 4．黑龙江科技大学黑龙江省普通高校采矿工程重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150028； 5．山西省煤炭地质148勘查院，山西 太原 030053
摘要： 西山煤田开采逐步向深部延深，重复采动下应力对围岩的切割作用不断加重，在山区采动滑坡作用下地表变形加剧、产生大量地裂缝且存在形成地表水下渗通道的可能。以西曲矿18401工作面为研究对象，综合应用集InSAR动态观测、地表勘察、微震监测和数值模拟为一体的地表变形监测与分析体系，探讨山区多煤层下行开采地表变形特征。研究结果表明：18401工作面推进80 ~90 m过程中关键层发生破断，致使地表开始发生明显的沉降，煤层重复采动引起的地表移动活跃期为2~3个月，长于单煤层开采地表移动活跃期，终采后地表达到充分沉降的滞后周期为6~9个月；采场上覆陡坡处的地表沉降和地裂缝发育程度皆大于平缓处，陡坡处附近地表发生大范围拉伸破坏，形成台阶裂缝，采动滑坡作用下台阶裂缝高度增加了10.67%，但相比于地形作用，煤层重复采动对地表变形仍占据着主导作用；形成了山区地形与煤层重复采动作用下的地表塌陷分区。研究结果可为西山矿区类似矿井地表塌陷预防及生态环境治理工作提供科学指导与借鉴经验。
中图分类号:
