厚冲积层矿区导水裂缝带高度发育规律*

方良成，薛 博，2，徐燕飞，2

(1.淮南矿业(集团)有限责任公司，安徽 淮南 232001；2.平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司，安徽 淮南 232001)

0 引言

导水裂缝带是煤层采动导致覆岩垮落、断裂，诱发的具有导水性的沟通采空区与上覆含水层的导水通道，导水裂缝带波及到含水层时，对煤层开采具有一定的危险性。导水裂缝带高度的形成主要与开采厚度、开采尺寸、开采深度、覆岩岩性及结构特征等因素相关。确定覆岩导水裂缝带破坏高度的方法通常有经验公式、现场实测、实验室物理模拟及数值模拟等方法[1-13]。近年来，煤炭科学工作者对其研究已取得了丰硕成果。施龙青等[14]综合考虑开采影响和岩石力学性质等因素推导出了导水裂缝带理论计算公式；陈荣华等[15]运用岩石破断过程分析软件RFPA2D模拟上覆岩层的破坏、弯曲情况，最终得出覆岩导水裂缝带高度；赵明等[16]运用相似模拟方法模拟了工作面开采上限提高后的覆岩运移破坏规律及“两带”发育特征，并利用计算公式预测了“两带”高度；李佳等[17]通过UDEC数值模拟，对曙光煤矿1208工作面两带高度进行分析，确定了1208工作面垮落带高度为16 m，裂隙带高度为30 m。

基于FLAC3D软件建立三维数值模型，依据淮南矿区张集煤矿相关地质资料和岩体物理力学参数，对厚冲积层条件下覆岩破坏规律进行数值仿真模拟，研究淮南矿区厚冲积层下煤层覆岩破坏规律，为安全开采提供技术依据。

1 导水裂缝带高度发育规律数值模拟

1.1 研究区地质条件的特殊性

淮南煤田地处黄淮平原，全部被第四系覆盖，淮南矿区以淮河为界，分为老区和新区，两区煤系地层基本相似，可采煤层共9层，平均可采总厚24.11 m，均为多煤层重复开采。……