【摘 要】
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榆神矿区大规模、高强度开采给当地脆弱生态带来严重影响,因此分析不同开采方式覆岩破断特征及导水裂隙带发育规律,对于矿区保水开采尤为重要。论文基于榆树湾煤矿20105工作面地质条件,采用理论分析、物理模拟、数值模拟及现场实测等研究方法,系统分析了20105工作面不同开采方式下覆岩破断特征及导水裂隙带发育规律,主要研究成果如下:（1）物理模拟表明,上分层开采时,工作面推进至18m时直接顶初次垮落,工作面
【基金项目】
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国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2015CB251600）； 国家自然科学基金自助项目（51974231）,综放覆岩侧向断裂面空间形态与沿空巷道动压控制机理；
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榆神矿区大规模、高强度开采给当地脆弱生态带来严重影响,因此分析不同开采方式覆岩破断特征及导水裂隙带发育规律,对于矿区保水开采尤为重要。论文基于榆树湾煤矿20105工作面地质条件,采用理论分析、物理模拟、数值模拟及现场实测等研究方法,系统分析了20105工作面不同开采方式下覆岩破断特征及导水裂隙带发育规律,主要研究成果如下:（1）物理模拟表明,上分层开采时,工作面推进至18m时直接顶初次垮落,工作面推进至42m时基本顶初次垮落;小周期来压步距平均为20m,大周期来压步距平均为43m,导水裂隙发育高度为146.6m,裂采比为24.43;上分层回采后亚关键层下沉量平均为5.13m,主关键层下沉量平均为4.89m,红土层下沉量平均为2.9m,导水裂隙带发育高度为146.6m,裂采比24.43。下分层开采时,工作面推进至12m时直接顶垮落,工作面推进至32m时基本顶破断下沉;小周期来压步距平均为12.5m,大周期来压步距平均为25m,导水裂隙发育高度182.5m,裂采比为15.21;下分层回采后亚关键层下沉量平均为11.2m,主关键层下沉量平均为10.8m,红土层下沉量平均为10.2m,导水裂隙带发育高度为182.5m,裂采比为15.21。（2）数值模拟表明,上分层开采时,工作面推进36m时,直接顶初次垮落;工作面推进110m时,离层裂隙发育至142.8m;上分层开采完毕,亚关键层下沉量为4.7m,主关键层下沉量为4.5m,红土层下沉量为4.3m,导水裂隙带发育高度为144m,裂采比为24.0。下分层开采时,工作面推进90m时,亚关键层下沉量为7.5m;工作面推进130m时,亚关键层下沉量为9.1m,主关键层下沉量为6.2m;随主关键层破断下沉,导水裂隙带高度发育至184.3m,裂采比为15.36。整层开采时,工作面回采完毕后,亚关键层最大下沉量为10.6m,主关键层最大下沉量为10.3m,导水裂隙带高度为238.2m,裂采比为19.83。（3）钻孔实测“二带”高度表明,20105工作面上分层开采时,冒落带发育高度为20.60～27.90m,冒采比3.43～4.65;导水裂隙带高度为117.80～148.90m,裂采比19.63～24.82。实测结果与物理模拟、数值模拟结果基本吻合。（4）萨拉乌苏组潜水含水层钻孔水位变化规律表明,2-2煤层上分层开采覆岩导水裂隙带发育高度到达了红土隔水层的中下部位,未贯穿红土隔水层。认为分层开采对萨拉乌苏组潜水含水层含水层影响有限,进一步验证了矿井采用分层开采采煤方法是科学合理的。
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