厚松散层薄基岩下开采地表变形规律—以鲁南矿区为例

刘 辉 ，李 玉 ，苏丽娟 ，朱晓峻 ，张鹏飞 ，姚明明 ，王金正 ，王庆伟 ，司光亚

（1.安徽大学 资源与环境工程学院, 安徽 合肥 230601；2.安徽省矿山生态修复工程实验室, 安徽 合肥 230601；3.安徽大学 数学科学学院,安徽 合肥 230601；4.山东能源集团鲁西矿业有限公司 郭屯煤矿, 山东 菏泽 274700）

0 引 言

煤炭作为重要的工业原料，在中国经济社会发展中发挥关键作用[1]。开采煤炭资源造成的沉降破坏了矿区的环境、耕地和地表建筑，导致地表沉降及许多其他潜在的灾难性后果[2-3]，因此，掌握煤层开采地表变形规律至关重要。大量研究表明，对一般地质采矿条件下煤层开采引起的岩土体移动变形规律的认识较为深刻[4]。在我国东部大部分矿区，由于厚松散层薄基岩赋存条件，地表沉陷呈现下沉量大、移动范围广、稳沉时间长等特征。通过现场实测或模拟研究发现，厚松散层薄基岩特殊地质条件下开采比一般地质条件下开采的地表下沉系数偏大，有些大于1.0 甚至更大[5]；主要影响角正切较小，水平移动系数较大，水平移动范围大于下沉范围；上山边界角、移动角小于或接近下山边界角和移动角等[6]。一般认为产生这些特殊性是松散层较厚导致上覆岩层的综合岩性偏软、采动引起应力集中、土体压实进一步增大地表变形等引起的，而开采引起含水层失水沉降亦不可忽略[7]。

对于地表移动变形规律国内外学者进行了大量的研究，其中代表成果有：HU 等[8]根据六安煤矿地质条件，进行了厚土层……