开采引起地表塌陷型裂缝的形成机理分析_中国煤炭行业知识服务平台

开采引起地表塌陷型裂缝的形成机理分析

作者

刘辉何春桂邓喀中卞正富范洪冬雷少刚张安兵
单位

中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室河北工程大学资源学院
摘要

为了研究地表塌陷型裂缝发育与地质采矿条件之间的关系,在对开采造成的地裂缝进行分类统计的基础上,针对塌陷型地裂缝,运用基于薄板理论的基本顶"O-X"破断原理,结合岩层控制的关键层理论,分析了薄基岩浅埋煤层开采造成的地表塌陷型裂缝的形成机理,研究了塌陷型地裂缝的动态发育规律,并通过工程实例,验证了模型的可靠性。研究表明,在基岩采厚比小于30的情况下,裂隙带直达地表,容易形成地裂缝,若基本顶以上不存在关键层,塌陷型地裂缝伴随着基本顶的破断同时发育,其形态与基本顶破断的"O"型圈形态相似;若存在关键层,受岩层破断角的影响,则会使塌陷型裂缝滞后于煤层开采进度,即存在塌陷型地裂缝滞后角,关键层到基本顶的距离越大,其值越大。
关键词

塌陷型地裂缝基本顶薄板理论关键层滞后角
基金项目(Foundation)

国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAC10B03)；国家自然科学基金项目(41272389,41104005)；中国地震局教师科研基金项目(20120102)；江苏高校优势学科建设工程项目；