为科学指导鄂尔多斯盆地西部缓倾斜厚煤层开采矿井灾害防治和生态环境保护，实现西部煤炭绿色安全开采。以红柳煤矿I020213工作面开采为工程背景，采用相似材料模拟、实地调查、裂缝原位示踪开挖和理论分析相结合的方法，揭示了缓倾斜厚煤层仰采覆岩及地表损伤规律，阐明了地表裂缝形成及活动机理。研究结果表明：I020213工作面顶板覆岩以“悬臂-断裂-铰接-垮落回转-滑移-稳定”的重复性结构向前扩展演化，采空区上方覆岩破坏形态呈斜梯形的非对称偏移形态，下山采空区压实度是上山采空区的1.2倍，采空压实区边界整体呈类似抛物线的椭抛面。覆岩离层裂隙宽度具有“增大—减小”的动态变化特征，竖向裂隙宽度则表现出“增大—稳定”和“增大—减小—稳定”两种动态特征；导水裂隙带发育高度呈“快增—缓增—稳定”的递进式动态发育规律，稳定后发育高度145m。工作面面内地表损伤形式以地表隆起为主，隆起高度2.7～36.0 cm，平均为10.14 cm；工作面边界上方主要发育拉张裂缝和台阶裂缝，裂缝宽度1.5～18.0 cm，落差最大约17.0 cm；根据裂缝宽度-深度变化特征，地表裂缝剖面形态可分为“类楔型”、“类梭型”和 “类树枝分叉型”3类，且具有偏斜特征，偏移量与裂缝发育深度呈二次多项式相关；宽度小于3.0 cm的裂缝垂向发育深度为1.70～3.10 m，垂向深度差46.0～190.0 cm/m，平均垂向深度差为132 cm/m，裂缝发育深度与宽度符合线性函数关系。面内地表隆起滞后回采位置发育，滞后距24.7～71.3 m，隆起高度均呈现“增加-稳定”的动态变化过程，活动时间11～13 d；边界裂缝在拉张作用下呈现“持续增大-稳定”和“开裂-稳定”两种变化特征，活动时间约2～12 d。基于表土体力学特征，给出了表征拉张裂缝和台阶裂缝形成的稳定系数公式；水平稳定系数与裂缝间距呈反比，垂向稳定系数与其呈正比，并依此给出了地表裂缝活动类型的判据，阐明了I020213工作面地表裂缝/隆起活动机理。

1工作面概况
2采动覆岩伤规律及特征
2.1相似材料模拟模型的构建
2.2采动覆岩垮落及结构演化特征
2.3采动覆岩裂隙演化规律
3采动地表损伤规律
3.1采动地表裂缝/隆起发育规律
3.2采动地表裂缝地下延展形态及深度特征
3.3采动地表裂缝/隆起动态演化规律
4采动地表裂缝/隆起形成机理
5结 论

谢晓深,侯恩科,赵兵朝,等.缓倾斜厚煤层仰斜开采覆岩及地表损伤规律与机理研究[J/OL].煤炭学报,1-16[2024-07-22].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0561.