近浅埋煤层覆岩破坏规律探究摘要：在国外煤矿开采中，自十九世纪初就开始对采场顶板岩层移动影响直至地表的移动理论进行初步研究。我国从上世纪90年代起也开始了“浅埋煤层岩层控制研究”，随着岩层控制方面研究的不断深入，产生了关键层理论。关键层理论是采场矿压、岩层移动和地表沉陷研究有机结合的纽带，在学术界和工程应用界得到了广泛的关注，尤其为浅埋煤层研究奠定了坚实的岩层控制理论基础。Abstract：Ithasmadepreliminarystudyonstoperoofstratamovementaffectinguntilsurfacemovementtheorysinceearlyl9thcenturyinforeigncoalmining,andourcountryalsostartedthe“researchofshallowburiedcoalseamstratacontrol”fromthe1990s・Withthedeepeningofstudyingstratacontrol,thekeystratatheoryisemerged.Thekeystratatheoryisthelinkoftheorganiccombinationofresearchonminingpressure,stratamovementandsurfacesubsidence,whichhasbeengottenextensiveattentioninacademiaandtheengineeringapplicationcircles,especiallylaidasolidstratacontroltheoryfoundationforshallowburiedcoalseamresearch.关键词：浅埋煤层；矿压观测；关键层Keywords：shallowburiedcoalseam；minepressureobservation；keystrata中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号:1006-4311(2012)33-0087-021关于浅埋煤层覆岩破坏及运动规律的理论研究1.1围岩变形分带理论根据长期实践观测及理论研究，目前较为普遍认知是根据采场围岩的变形和破坏特征，将采空区上覆围岩分为“三带”，即冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。1.2关键层理论1.2.1关键层由于回采过程中，煤层上覆岩层受采动影响发生变形、离层等现象，我们把在岩体变形、离层、位移中起主要作用的岩层称为关键层。关键层的破坏会很大程度导致上覆岩层产生各种变化，甚至直接垮落。1.2.2关键层位置的判断第一步强度判断：根据关键层的定义与变形特征，假设第一层为第一关键层，它的控制范围达第n层，则第n+1层成为第二关键层必然满足：qn+1<qn(1)式中：qn+1,qn分别为计算到第n+1层与n层时，第一层关键层所受载荷。第二步破断距判断：按照是式（1）的原则，由下往上逐层判别，直至确定出最上一层可能成为关键层的硬岩层位置，设覆岩共有k层硬岩层满足式(1)要求。这些硬岩层还必须满足强度条件，即满足下层硬岩层的破断距小于上层硬岩层的破断距，ljVlj+1(j=l,2,…，k)(2)式中：lj为第j层的破断距：k为由式(1)计算确定的硬岩层层数。若第j层的硬岩层不满足式(2),则应将第j+1层硬岩层所控制的全部岩层载荷作用到第k层上，重新计算第k层硬岩层破断距后再继续判别。2枣泉煤矿概况及矿压规律研究2.1地形地貌枣泉煤矿位于灵武矿区之内。矿区位于鄂尔多斯高原西南之一隅，多为低丘台地地貌景观，个别为低山地貌，位于走向呈南北的两山之间，东侧为四耳山，山势南高北低，主峰杨家窑位于南部，标高+1652.Im,北部标高+1500m左右。井田内广布有相对高差为20m左右的沙丘，由南向北渐低。南部碱水梁标高+1390m,北部标高+1330m；井田内最高点为+1435m左右，最低点为+1300m左右(东部边界处)。地形总体比较简单。2.2地质构造枣泉煤矿地处鄂尔多斯台缘褶带东侧中段，马家滩台陷中的磁萌断褶带北部。按地质力学观点，本区处于祁吕贺山字型构造的脊柱中段部位，故构造线方向均以南北向或近南北向为主。自北往南，构造趋向复杂，多数褶皱因受后期断层切割破坏，加剧了构造的复杂程度，矿区地质构造主要为褶皱和断层，根据地质勘查结论，矿区内主要断层有3条。2.3水文地质概况井田内井、泉稀少，水量受降水季节影响，水质差，矿化度高，矿区内主要沟谷有西天河、碎石井沟和倒江沟。2.4岩石工程地质特征井田内基岩褶皱平缓，断裂稀少，节理裂隙不发育，多为块状结构、岩石成岩程度低，极易风化，属半坚硬岩石。基岩之上覆盖着10m左右的松散风积沙层，随风迁移流动，未胶结成岩，是建筑基础开挖清除层。井田岩石工程地质属第三类二型，即工程地质条件中等的层状岩类型。2.5煤层顶底板特征各煤层顶底板主要为炭质泥岩、砂质泥岩及粉砂岩。其中2#煤顶板以2〜4m厚的炭质泥...