(1) 基于陕北矿区地表起伏、沟壑纵横的区域特点，研究了富水沟谷区域覆岩导水裂隙演化特征及防治措施。
(2) 针对富水沟谷区浅埋煤层导水裂隙演化特点，建立了覆岩裂隙－渗流场模型，依据覆岩承载结构的裂隙破坏特征进行渗流区域的科学划分。同时，依据沟谷区地质特点，构建物理相似模型与数值模拟模型，通过模拟采动影响下覆岩裂隙的破断形态及发育过程，对上覆岩层的裂隙演化特征进行精细刻画。
(3)根据沟谷区覆岩裂隙演化特征，提出了地表采动裂隙演化区域与覆岩渗流区域“井上－井下”联合防治措施，并利用瞬变电磁探测技术进行了现场效果验证。
富水沟谷区浅埋煤层导水裂隙演化特征
富水沟谷区域下浅埋煤层赋存条件特殊，采场上覆岩层导水裂隙发育演化特征复杂。为了揭示沟谷区浅埋煤层在回采扰动作用下覆岩裂隙演化规律，以朱家峁煤矿1305-2工作面过沟谷区回采阶段为工程背景，采用理论分析，物理相似模拟，数值模拟与现场效果验证的方法，建立了覆岩裂隙－渗流场概念模型，开展了覆岩结构发育与微震能量演化研究，分析了覆岩变形与塑性破坏分布特征，提出了针对沟谷区下浅埋煤层导水裂隙防治措施，并应用于现场工程实践。结果表明，开采扰动下裂隙－渗流场模型呈“梯台”结构，并依次划分为初渗区域、稳渗区域、紊渗区域三个区域；将所研究矿井的工况数据代入模型结构，计算出各个渗透区域范围，并根据计算结果对矿井的稳渗区域采取注浆措施。工作面回采至沟谷区段，覆岩裂隙域形态呈现“拱形－梯形－复合梯形”的扩展演化特征，裂隙纵向发育高度达到163m，并与沟谷区地表贯通。随工作面推进，地表裂隙依次经历“滑移－挤压－撕裂”过程；沟谷区域位移云图呈现出滞后开采“高位梯形”破断形态，在沟底处下沉位移值最大，达3.47m。针对开采导致的裂隙大范围扩展贯通，提出在地面进行采动裂缝注浆处理，在工作面上覆岩层进行注浆封堵，实现过沟谷区开采“井上－井下”联合防治，保证安全开采。该研究结果可为浅埋煤层的过沟谷区开采、采动裂隙防治及富水区“保水采煤”提供新的科学依据。
教授
博士生导师
来兴平，男，1971年生，宁夏平罗人，博士，教授，博士生导师。现任西安科技大学校长，教育部“全国高校黄大年式教师团队”负责人先后入选第三批国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、人社部百千万人才工程国家级人才等，兼任教育部地学部委员、中国岩石力学与工程学会软岩工程与深部灾害控制分会会副理事长、中国煤炭工业协会专业委员会委员等，为国务院特殊津贴获得者、全国煤炭工业先进工作者、霍英东基金会第九届青年教师等。先后承担国家自然科学基金重点项目等国家级项目6项，获省部级一等奖9项。
长期致力于西部矿区动力灾害预报与科学采矿研究。研究了西部强震区历史性地震作用后岩体强度损伤特性，揭示了煤岩体破坏致灾时间-空间-强度内在声震波力传递规律，发明了集成监测方法和装置；开发了大型三维物理模型实验方法与测试新技术；建立了以声震波力实测为基础的采矿设计优化体系，形成西部矿山动力灾害预报与科学采矿新理论。已获得发明专利15项，出版专著7部，发表论文200余篇。
来兴平, 乔 浩, 单鹏飞, 等. 富水沟谷区浅埋煤层导水裂隙演化特征[J]. 煤炭科学技术, 2024, 52(4): 1−11.
LAI Xingping, QIAO Hao, SHAN Pengfei, et al. Evolution characteristics of water flowing fracture in shallow buried coal seam in water abundance gully valley area[J]. Coal Science and Technology, 2024, 52(4): 1−11.
END 责任编辑：黄小雨
整 理：冯春晖
责任编辑：黄小雨
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