短壁块段式采煤技术作为新型绿色开采技术，在确保煤炭资源高效开采的同时，兼顾了水资源保护和生态环境修复，成为了保水采煤技术的重要组成部分。本文基于短壁块段式采煤工艺特点，建立了短壁块段式采煤覆岩力学模型，揭示了覆岩隔水层失效判别依据。根据覆岩运移特征以及隔水层破坏形式，确定了覆岩隔水层失效的主控因素，并研究了各主控因素下覆岩隔水层变形破坏规律。研究表明：随着保护煤柱宽度增加，可以显著降低保护煤柱区域的破坏程度；随着隔水层厚度增加，块段区域的破坏程度逐渐升高，而保护煤柱区域的破坏程度则相反。随着隔水层高度升高破坏程度随之降低；随着弹性模量的增加，块段区域的破坏程度逐渐升高，保护煤柱区域的破坏程度显著降低。以西北地区伊宁矿区某矿为分析实例，基于本文建立的隔水层阻水性能评价模型，确定了短壁块段式开采的最佳方案。

1 短壁块段式采煤方法
1.1 短壁块段式采煤技术特点
1.2 短壁块段式采煤工艺
2 短壁块段式采煤覆岩力学模型
2.1弹性基础边界块段单元覆岩结构力学模型建立
2.2 边界条件
2.2.1 Z1区域覆岩的内边界
2.2.2 Z1区域覆岩的外边界
2.2.3 煤柱区的外边界条件
2.3 块段单元覆岩结构模型计算及弯矩分析
2.3.1 挠度偏微分方程差分化
2.3.2 外边界条件方程的差分解析式表达
3 短壁块段式采煤覆岩变形破坏特征
3.1 短壁块段式采煤覆岩失效主控因素
3.2 各主控因素下隔水层失效判别
4 工程设计
4.1 工程背景
4.2 隔水层阻水性能评价模型
4.3 短壁块段式开采参数选取
5 结论

赵长政,曹胜根,张云,等.短壁块段式采煤覆岩隔水层失稳判别依据研究[J/OL].采矿与安全工程学报,1-12[2024-11-19].https://doi.org/10.13545/j.cnki.jmse.2024.0497.