煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (6): 86-94.doi: 10.11799/ce202606012
特厚煤层综放开采“ 井下强矿压-地表塌陷抽冒”时空特性研究
兰天龙,朱 伟,李 慧,孙兴宇,李 星,李 悦
1. 内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司,内蒙古 鄂尔多斯 017000
2. 天地科技股份有限公司 生态事业部,北京 100013
3. 中煤科工生态环境科技有限公司,天津 300450
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摘要:
特厚煤层高强度综放开采易诱发工作面强矿压显现与地表塌陷破坏的叠加灾害,为探究井下工作面强矿压显现与井上地表塌陷抽冒的时空关联机制,本文以不连沟煤矿F6204工作面为例开展研究。结合现场实测数据与PFC离散元数值模拟方法,系统分析了两类灾害在时间、空间及演化过程中的内在联系。研究表明:地表塌陷抽冒与工作面强矿压显现存在显著的时空协同特征;时间维度上,地表塌陷抽冒的发生约滞后工作面强矿压显现2~3d;空间维度上,两种现象均发生于工作面推进至见方位置附近;演化过程中,强矿压显现发生后,地表塌陷抽冒会快速发育。研究进一步揭示了“井下强矿压显现-井上地表塌陷抽冒”的联动机制,即:坚硬玄武岩主关键层的破断失稳是连接两种现象的核心,其破断失稳会引发上覆岩层连锁失稳,既会造成支架工作阻力瞬时升高,也会向上传导超大离层空间,离层发育至地表后即可诱发塌陷抽冒。本研究可为特厚煤层综放开采的地表生态环境保护与灾害防控提供理论依据与实践参考。
中图分类号: