浅埋煤层覆岩破坏规律及裂隙发育特征与煤矿安全开采密切相关。为了研究浅埋煤层开采上覆岩层的扰动破坏规律与导水裂隙带发育特征,以柠条塔井田南翼2-2煤S1233工作面为研究对象,通过相似材料模拟与数值模拟方法,对覆岩破坏规律及裂隙发育特征进行了研究。相似模拟实验表明,S1233工作面的初次来压步距约为60m,周期来压步距约为16m,导水裂隙带高度发育至地表,达165m,裂采比为27.5。数值模拟实验表明,导水裂隙带发育过程分为孕育、发生与缓增、突增及稳定4个阶段,导水裂隙带最终发育至地表,达165m,裂采比为27.5。参考柠条塔煤矿北翼现场钻孔实测结果,综合确定南翼2-2煤开采裂采比大于27.5。研究成果可为浅埋煤层开采矿井水害防治和水资源保护提供指导。

1 研究区概况
2 覆岩破坏特征相似材料模拟
2.1 相似材料模拟模型的建立
2.2 覆岩破坏及裂隙演化规律
3 导水裂隙带发育规律数值模拟
3.1 数值模型的建立
3.2 力学参数的选取
3.3 覆岩破坏规律数值模拟分析
3.4 导水裂隙带发育规律
4 现场实测
5 结 论