风积沙区采煤沉陷地裂缝分布特征与发生发育规律

摘要：

煤炭开发可能加剧对生态脆弱区环境的损伤,风积沙区地下煤炭开采对地表环境的影响主要是沉陷地裂缝,且目前的研究缺乏对地裂缝从发育到湮灭全过程的研究,笔者通过井上下相结合的空间坐标控制体系和自主研发的动态地裂缝监测方法,对补连塔12406综采工作面地裂缝进行持续动态监测,提出了边缘裂缝的分布规律和动态裂缝的发生发育规律及其与地质采矿条件之间的关系.研究表明:①动态裂缝超前于当前工作面向前发展,裂缝超前距与工作面日进尺量呈现明显的线性正相关,平均的裂缝超前距为10.359 m,超前裂缝角为近似垂直角;②高强度开采动态地裂缝的两侧无明显落差,裂缝的宽度值在采动过程中有显著的周期性变化,呈“M”型双峰波形,且第1个峰值明显大于第2个峰值,峰值比为1.4～3.8;裂缝发育周期T包含两个时长近似相等的“开裂—闭合”过程,约为18 d,在此基础上,结合地质采矿条件,建立了T的通用函数模型,表明动态地裂缝具有快速闭合的自修复特征,不需要人工修复;③边缘裂缝以“带状”、“O”形圈的形态分布在工作面开采边界的内侧,裂缝带宽为46 ～ 50 m,裂缝带整体向内收缩,临近工作面采动会减轻原有地裂缝的影响,减轻约40％,开采结束后边缘裂缝仍然存在,是主要地表环境损伤区和重点人工修复区域.

关键词：开采沉陷、地裂缝、生态损伤、风积沙区

所属期刊栏目：39

分类号：TD167(矿山地质与测量)

资助基金：国家自然科学基金委员会-神华集团有限公司煤炭联合基金资助项目U1361203;中国矿业大学北京博士生拔尖创新人才培育基金资助项目800015Z628

在线出版日期：2014-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：11-18