淺埋深厚煤層高強度開采地表沉陷規(guī)律研究

徐飛亞 ，郭文兵 ，王 晨

（1.黃河水利職業(yè)技術(shù)學院, 河南 開封 475004；2.河南理工大學 能源科學與工程學院, 河南 焦作 454003；3.河南佰利聯(lián)新材料有限公司, 河南 焦作 454003）

0 引 言

在“壓縮限制中東部、優(yōu)化西部”全國煤炭開發(fā)總體布局實施背景下，新疆、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏等西北部礦區(qū)礦產(chǎn)儲量豐富可觀、礦產(chǎn)種類多樣齊全、煤質(zhì)優(yōu)良易于開采，今后仍會作為我國能源供應(yīng)的主要基地[1-2]。但是，西北部礦區(qū)由于煤層埋深較淺、大采高、關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)單一、推進速度快等特點，在進行大規(guī)模長壁高強度開采的同時，其頂板運動劇烈、采場礦壓顯現(xiàn)明顯[3-7]，對上覆巖層與地表造成的破壞也更為嚴重。

越來越多的學者對西部淺埋深高強度開采引起的地表沉陷規(guī)律進行了深入的研究，取得了豐碩的成果[8-11]。王志山[12]、譚志祥等[13]、徐乃忠等[14]、孫慶先[15]通過綜放高強度開采工作面地表觀測實測資料得出，地表沉陷規(guī)律表現(xiàn)為地表最終下沉盆地呈陡峭趨勢，地表沉陷變形集中且動態(tài)移動變形值大而劇烈，地裂縫發(fā)育密集。郭文兵等[16]、陳俊杰等[17]認為在淺埋厚煤層高強度開采條件下，地表下沉比較劇烈，地表最大下沉速度大，移動變形比較集中。李德海等[18]、余學義等[19]認為，在厚松散層地區(qū)煤層開采，上覆巖層破壞嚴重，地表呈現(xiàn)受采動影響敏感、下沉速度大、下沉劇烈、下沉系數(shù)大和地表移動衰退時間長等特征。任永強等[20]總結(jié)得出，在淺埋煤層快速推進條件下，工作面雙向（走向和傾向）均達到超充分采動狀態(tài)，地表移動變形連續(xù)漸變，移動過程極其劇烈。……