为了研究巨厚煤层综放开采条件下覆岩裂隙演化规律及上覆临近采空区二次演化特征,实验以新疆某高瓦斯矿井（9-15）06及（9-15）08工作面为原型,利用自主研发的二维物理相似模拟实验台,开展巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙场二次演化实验,结果表明:（9-15）06工作面采空区不规则冒落带距煤层底板58.8 m,规则冒落带距煤层底板84.12 m,上覆岩层裂隙网络分形维数随工作面持续推进表现为快速增长、稳定增长两个阶段;分层开采过程中,距（9-15）06采空区40 m范围内,（9-15）08工作面底板应力集中系数急剧升高。上覆临近采空区裂隙场受（9-15）08工作面采动影响呈现明显的区域性,结合水平裂隙密度、离层量、下沉量等关键参数的二次演化规律将其划分为强滑移区、弱滑移区、未滑移区。强滑移区纵向空间内上覆岩层变形破坏剧烈,而弱滑移区在纵向空间内上覆岩层变形破坏呈现"上弱下强"的特征,上述研究结果为初步探索巨厚煤层综放开采理论与技术体系提供一定的基础。

国家自然科学基金重点项目（51734007）;国家自然科学基金面上项目（51974237,51674192）；

1 实验设计
1.1 实验原型及相似常数
1) 几何相似常数：
2) 容重相似常数：
3) 应力相似常数：
4) 强度相似常数：
5) 时间相似常数：
1.2 实验方案
2 实验结果分析
2.1 (9-15)06工作面采动覆岩裂隙变化
1) (9-15)06采空区覆岩垮落形态
2) (9-15)06采空区覆岩下沉量变化特征
3) (9-15)06采空区底板应力变化特征
4) (9-15)06工作面采动覆岩裂隙分形维数变化特征
2.2 (9-15)08工作面回采影响上覆临近采空区覆岩裂隙变化
1) 上覆临近采空区覆岩垮落形态
2) 上覆临近采空区覆岩下沉量
3) 上覆临近采空区底板应力变化特征
2.3 上覆临近采空区裂隙二次演化
1) 上覆临近采空区水平方向的破断裂隙密度二次演化规律
2) 上覆临近采空区离层量二次演化规律
3) 上覆临近采空区覆岩裂隙分形维数二次演化规律
3 讨论
3.1 上覆临近采空区区域判定
1) 上覆临近采空区区域裂隙密度分析
2) 上覆临近采空区区域离层量分析
3) 上覆临近采空区区域二次下沉量分析
3.2 上覆临近采空区区域演化
1) 上覆临近采空区区域划分
2) 上覆临近采空区区域演化
3.3 上覆临近采空区区域划分及瓦斯抽采建议
4 结 论

赵鹏翔,王超,李树刚,王绪友,林海飞,姜亦武,李磊,宁廷洲.巨厚煤层综放开采上覆临近采空区裂隙二次演化特征分析[J].采矿与安全工程学报,2022,39(01):13-24.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2020.0439.