高强度开采覆岩运移特征与机理研究

王云广^1,2，郭文兵^1,3，白二虎¹，张子月⁴，康育鹏⁵，柴华彬⁵，陈俊杰⁵

1. 河南理工大学能源科学与工程学院3. 煤炭安全生产河南省协同创新中心4. 南阳师范学院环境科学与旅游学院5. 河南理工大学测绘与国土信息工程学院

摘 要：随着我国煤炭开采重心的西移,高强度开采已在西部省区大规模开展并将持续进行。通过研究亿吨级煤炭基地分布、服务定位、开采规模、地质条件及典型高强度开采煤矿覆岩运移观测数据,论述了高强度开采覆岩的破坏变形特征及其区域环境影响,给出了高强度开采覆岩"两带"高度计算公式。基于高强度开采工作面覆岩短时间产生剧烈破坏、非连续变形明显、不产生"蠕变"等基本特征,结合相似模拟及理论力学分析,系统论述了高强度开采覆岩的运移过程,提出了三维立体空间条件下的高强度开采覆岩运移的"弹性薄板"+"平行压力拱"复合机理模型,该机理模型合理揭示了高强度开采覆岩的运移过程和机理。

关键词：高强度开采;覆岩破坏;变形特征;“两带”高度;机理模型;