国内导水裂缝带研究现状及发展趋势.pdfVIP

煤矿现代化 2013年第2期 总第113期 国内导水裂缝带研究现状及发展趋势 吕玉广 。张雁 (1．安徽理工大学经管学院，安徽 淮南 232000；2．中煤科工集团西安研究院水文所，陕西 西安710054) 摘 要 导水裂缝带高度是预测矿井涌水量、计算防水煤柱尺寸以及评估水体下采煤 安全性的重要技术参数，对研究顶板突水机理和预防顶板水害事故都有重要的理论意义和 实用价值。文中分析了导水裂缝带的形成过程及其水文地质意义，总结了导水裂缝带的研究 现状和预测方法以及各种方法之间的优缺点，提 出未来研究的难点和研究方向，预测 了导水 裂缝带研究的发展趋势。 关键词 导水裂缝带；相似模拟；数值模拟；实测；趋势 中图分类号：TD31 文献标志码：A 文章编号：1009—0797(2013)02—0101—04 l 导水裂缝带的概念及其水文地质意义 3 导水裂缝带发育高度研究 依据 煤《矿防治水规定释义》Ⅲ，导水裂缝带是指 从上世纪70年代 以来，国内学者从各种影响因 开采煤层上方一定范围内的岩层发生垮落和断裂， 素人手，研究导水裂缝带发育规律。 产生裂缝，且具有导水性的岩层范围。从 “三带”理论 康永华依据兴隆庄煤矿大量的现场实测资料， 看2]『，导水裂缝带的高度 由冒落带和裂隙带组成。从 总结了中硬覆岩厚煤层长壁 冒落开采条件下炮采 、 水文地质意义讲，具有导水性是导水裂缝带最主要 综采及综放开采方法对导水裂缝带发育高度及其分 的特点，导水裂缝带高度是预测矿坑涌水量、计算垂 布形态的影响，提出减小初次开采厚度可以降低导 向防水煤柱主要技术参数，对于研究顶板突水机理 水裂缝带发育高度的观点 ；对综采重复开采的覆岩 有重要的理论意义和实用价值。导水裂缝带与 “三 破坏高度 、范围、形态及发育特点等进行了全面分析 带”关系示意图见图 l。 嗍；赵经彻、陶廷云等应用内外应力场理论，根据鲍店 煤矿的生产实践 ，结合实验室模拟研究 ，对分层开 采、网下综放 、全厚综放三种不同条件下的冒落岩层 厚度、导水裂缝带高度等进行分析和探讨 ，并建立相 应的力学模型嘲；杜时贵，翁欣海认为煤层倾角是控 制 “三带”高度的最主要因素，通过弹塑性岩石材料 的非线性有限元模拟，提出了利用应力重分布图判 I一冒落带，Ⅱ一裂隙带，Ⅲ一弯曲带，Ⅳ一导水裂缝带 断中、缓倾角煤层采空区覆岩 “三带”高度的方法㈣； 图1 导水裂缝带与”三带”关系示意图3【】 许家林 ，朱卫兵，王晓振在深入研究覆岩关键层对导 水裂隙发育高度影响规律的基础上，提出了通过覆 2 导水裂缝带研究的理论基础 岩关键层位置来预计导水裂缝带高度的新方法。该 中国工程院院士刘天泉提出的覆岩破坏学说 ， 方法能适应不同采厚条件下的导水裂缝带高度预 根据覆岩变形特征及导水性能将上覆岩层分为 “三 计，同时可以对 由于覆岩关键层结构变化引起的导 带”，是 目前国内研究顶板突水机理的理论基础。原 水裂缝带高度异常发育情况作出判别…；范志胜利用 山东科