作者:谢晓深,侯恩科,冯栋,从通,侯鹏飞,陈秋计,王建文,李民峰,谢永利
作者单位:西安科技大学地质与环境学院;陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室;中煤科工集团西安研究院有限公司;西安科技大学测绘科学与技术学院;陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司;陕西涌鑫矿业有限责任公司;陕西小保当矿业有限公司
榆神府矿区是陕北一个重要的原煤产地,煤炭开发利用规模大、强度高,但区内生态环境脆弱,采煤诱发的矿山地质环境问题尤为显著. 为全面掌握榆神府矿区采煤地表裂缝“静”、“动”态发育规律、揭示其形成机理,以榆神府矿区的安山煤 矿、柠条塔煤矿和小保当一号井的典型工作面为对象开展研究.
研究结果表明:
① 地表裂缝分为台阶型、挤压隆起型、滑动型和拉张型 4 种类型以及“塌陷槽”、“平行并列”2 种组合方式;
② 榆神府矿区地表裂缝平面展布规律具有相对统一性,而地表裂缝表现特征具有差异性,且与采深采厚比呈负相关关系;
③ 极浅埋煤层开采、浅埋煤层开采以及中深埋煤层开采地表裂 缝分别具有滞后回采位置 1.0 m、超前回采位置 8.5 m 和滞后回采位置 30.14 m 的动态扩展规律,且地表裂缝滞后距与采深采厚比之间存在多项式的函数关系;
④ 边界裂缝和面内正向坡裂缝具有“只开不合”的活动特征,面内逆向坡裂缝具有“先开后 合”的活动特征,面内平坦区裂缝则具有“先开后合再开”和“先开后合”两种裂缝活动特征,平均活动时间 3.7~7.0 d;裂缝 “先开后合再开”的活动受覆岩运移控制,“只开不合”和“先开后合”的裂缝活动受地表移动变形控制,而斜坡裂缝活动机理 则与坡体滑移密切相关. 研究成果可为榆神府矿区地表裂缝治理和生态修复提供指导。