海下采煤软弱覆岩导水断裂带发育高度研究

胡巍^1,2，徐智敏^1,2，王文学^1,2，邢程³

1. 中国矿业大学资源与地球科学学院2. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室3. 龙口矿业集团公司北皂煤矿

摘 要：龙口矿区海域煤层开采后软弱覆岩导水断裂带的发育高度直接影响了海下安全开采。在分析龙口矿区海域软岩工程地质特征的基础上,运用有限差分法、相似材料模拟试验并结合现场实测资料,研究了海下采煤软弱覆岩变形破坏规律。结果表明:煤层顶板软岩剪切破坏后,裂隙连通性及导水性相对较弱,岩体仍具有一定阻水能力;海底煤层开采后,覆岩垂直剖面由上至下分为剪切破坏带、拉剪破坏带和拉伸破坏带;开采过程中,导水断裂带高度随工作面推进逐渐增加,并最终达到稳定;6 m厚煤层采全高时,导水断裂带发育高度为48.2~55.0 m。最后,经统计提出了海下采煤软弱覆岩中导水断裂带发育高度的计算公式。

关键词：海下采煤;软岩;覆岩破坏;导水断裂带;