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由于水体下采煤有其自身的特殊性,开采的技术难度较大,其不仅要控制上覆岩层的破断下沉及地表塌陷,同时还要预防采煤工作面免遭水体侵扰。为了安全解放出这些煤炭资源,需要开展对水体下煤层覆岩破坏和导水裂隙带发育规律方面的研究工作。这不仅为水体下矿井安全生产、水资源保护提供依据。而且也为提高煤矿开采上限、扩大矿井储量、延长矿井服务年限、提高经济效益提供技术支持。 为研究煤层覆岩破坏和导水裂隙带发育规律,利用UDEC数值模拟软件建立多种地质模型,对煤层覆岩导水裂缝带破坏机理和破坏形态进行了理论分析;模拟计算了不同开采深度、不同开采厚度、不同岩性组合和断层构造对煤层覆岩导水裂缝带发育高度、范围等方面的影响,获得了相应条件下导水裂缝带发育的基本规律,确立了不同影响因素与导水裂缝带之间的关系。同时,对当前采用的多种导水裂缝带观测方法进行了分析比较,总结了各种方法的实用性和局限性。然后,对常用的井下仰孔封堵侧漏法仪器的缺陷进行了改进,设计制造了一种新型导水裂缝带高度观测仪器——井下仰孔单回路注水封堵测漏仪,申请并获得了国家实用新型专利。对于新型仪器,通过实验获得了有关技术参数及性能测试结果,并结合山西肖家洼煤矿211301工作面的现场情况,对新型仪器进行了现场实际验证,获得了该矿的导水裂缝带高度上限数据。通过对比发现,新型仪器观测结果与原有方法所得结果基本吻合,但是,新型仪器具有操作简单,工作效率高,数据更可靠等优点。通过上述研究,对煤层覆岩导水裂缝带发育规律有了较深入地了解,设计制造的新型导水裂缝带高度观测仪器具有明显的技术优点,在对煤层覆岩导水裂缝带高度观测方面能够发挥更好作用,这对促进水体下采煤技术发展也具有一定积极作用。