放顶煤开采导水裂缝带高度确定的关键问题分析

崔希民, 车宇航, 孙帅辉, 李培现, 孙灏, 许志华, 袁德宝, 蒋金豹, 赵玉玲, MALINOWSKA A

doi:10.19606/j.cnki.jmst.2025036

矿业科学学报 ›› 2025, Vol. 10 ›› Issue (04) : 573 -583. DOI: 10.19606/j.cnki.jmst.2025036

放顶煤开采导水裂缝带高度确定的关键问题分析

崔希民, 车宇航, 孙帅辉, 李培现, 孙灏, 许志华, 袁德宝, 蒋金豹, 赵玉玲, MALINOWSKA A

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摘要

导水裂缝带高度是保障水体下煤炭资源安全开采的重要指标。针对水体下厚煤层放顶煤开采引用经验公式计算导水裂缝带高度存在的条件不符问题，梳理了经验公式的产生基础，强调了经验公式的适用条件是大采场、单层采厚1～3 m、累计采厚不超过15 m的厚煤层分层开采。基于放顶煤开采顶煤冒放性和采出率的现场实测结果，提出了厚煤层放顶煤开采的有效采厚概念，有效采厚与顶煤采出率密切相关，且导水裂缝带发育高度随有效采厚的增加而增大，基于有效采厚的导水裂缝带高度可以有效避免因顶煤采出率提高而引发的欠估计情况发生。基于覆岩与地表沉陷从非充分采动到充分采动的发展演化事实，引入描述采动程度与导水裂缝带发育高度关系的Boltzmann函数，给出了基于采动程度系数的导水裂缝带最大高度计算方法。