煤炭学报

作者：侯恩科, 冯栋, 谢晓深, 从通, 李民峰, 冯冲, 刘凡凡, 杜超杰,

关键词：浅埋煤层, 地表裂缝, 动态发育特征, 分区治理, 水害防治,

黄土沟壑区浅埋煤层开采诱发的地表裂缝灾害相对严重，特别是在沟道底部等煤层埋深极浅区域易与覆岩内部裂隙贯通形成导水通道，致使地表水溃入井下威胁生产安全。为研究黄土沟壑区浅埋煤层回采造成的沟道地表裂缝发育特征及其引发的地表溃水水害防治方法，笔者以陕西省安山煤矿125203工作面菜沟段为研究对象，采用无人机遥感技术和现场实测相结合的方法对沟底裂缝进行填图和动态监测，揭示了采动地表裂缝的平面展布规律、动态发育规律及其与工作面生产进度之间的关系。在此基础上通过实地调查沟道地质条件，提出了沟道地表裂缝不同区域的分区治理方式，并进行了现场实践应用。研究表明:① 沟底平行开切眼裂缝多以“台阶状”发育，宽度在5 cm以内的地表裂缝占64%，宽度在5~10 cm的地表裂缝占20%，宽度在10~20 cm的地表裂缝占10%，宽度超过20 cm的地表裂缝占6%;② 沟底平行开切眼裂缝初始发育位置与回采位置基本一致，超前或滞后回采位置不足6 m，裂缝角近似垂直;③ 随着工作面推进，正向坡裂缝呈现出“开裂—稳定”的动态变化特征，反向坡裂缝呈现出“开裂—闭合—稳定”的动态变化特征，平均动态变化时间为3.70 d;沟底平行开切眼裂缝呈现出“开裂—闭(半闭)合—再开裂—稳定”的动态变化特征，平均动态变化时间为5.25 d，有一定的自愈合能力;④ 基于沟底地形地貌和地表裂缝发育特征及土地利用方式划分了4种治理区域，并针对性地提出了不同区域沟道溃水水害防治方法;⑤ 工程实践应用结果表明本文提出的分区治理方法能够有效预防沟道地表裂缝溃水水害。

来源：2021年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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