半胶结中低强度围岩导水裂缝带发育特征

魏久传¹，吴复柱¹，谢道雷¹，尹会永¹，郭建斌¹，肖乐乐¹，智宏峰²，翟所宏³

1. 山东科技大学地球科学与工程学院2. 陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿3. 鄂尔多斯能化有限公司转龙湾煤矿

摘 要：为获得半胶结中低强度围岩条件下巨厚浅埋煤层开采导水裂缝带高度及发育特征,以榆神矿区金鸡滩煤矿101工作面与转龙湾煤矿23103工作面为例,分别采用地面钻孔探测(岩芯工程地质编录、冲洗液漏失量观测及钻孔电视系统)与井下探测(钻孔双端封堵测漏法)对采空区上覆岩层导水裂缝带高度及形态进行了现场探查,采用相似材料模拟和数值模拟对不同开采煤层厚度的导水裂缝带演化规律及发育高度进行了研究。根据现场实测和模拟结果,结合其他相似条件的矿井实测数据,对导水裂缝带发育高度与煤层采厚的关系进行了拟合分析。研究表明:大跨度工作面导水裂缝带发育高度与煤层采厚为二项式关系,随采厚增加,导水裂缝带高度增大,但增大趋势变缓;导水裂缝带发育形态为平顶拱形,在工作面推进距离与工作面斜长近于相等时,"裂隙拱"在垂向上不再扩展,此时导水裂缝带高度达到最大。

关键词：半胶结中低强度围岩;导水裂缝带;现场实测;模拟分析;发育特征;