唐鑫，姜振泉，曹丁涛，等.厚煤层分层开采导水断裂带发育高度的确定［J ］.矿业安全与环保，2014，41（6）：44-47.文章编号：1008-4495（2014）06-0044-04
厚煤层分层开采导水断裂带发育高度的确定
唐 鑫1，姜振泉1，曹丁涛2，王宗胜3
（1.中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116；2.兖矿集团兖州煤业股份有限公司，山东邹城273500；
3.兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿，山东邹城273500）
摘要：针对兖州矿区某矿提高开采上限的问题，运用现场钻孔原位窥视镜成像方法，对该矿5301-1工作面第一分层开采完毕后导水断裂带的空间发育特征及发育高度进行观测，并结合经验公式计算结果进行了对比分析。在对该工作面的煤层顶底板岩层组合及结构性质特点进行分析的基础上，建立工程地质模型，运用FLAC 3D 数值模拟方法对其进行验证。3种方法研究得到的导水断裂带高度基本一致：实测结果为24.2m ，经验公式计算结果为26.7m ，数值模拟结果为25.0m 。研究结果可为该工作面提高开采上限煤柱的合理留设提供重要的参考依据。
关键词：导水断裂带高度；数值模拟；钻孔成像；经验公式
中图分类号：TD741；P641 文献标志码：B 网络出版时间：2014-11-2321：51
网络出版地址：httP ：//https://www.doczj.com/doc/e43003807.html, /kcms /detail /50.1062.TD.20141123.2151.022.html
Determination of Development Height of Water Flowing Fractured Zone in Thick Seam Slicing Mining
TANG Xin 1，JIANG Zhenquan 1，CAO Dingtao 2，WANG Zongsheng 3
（1.school of Resources and Geosciences ，China University of Mining and Technology ，Xuzhou 221116，China ；
2.Yanzhou Coal Mining Co.，Ltd.，of Yankuang Group ，Zoucheng 273500，China ；
3.Baodian Coal Mine ，Yanzhou Coal Mining Co.，Ltd.，Zoucheng 273500，China ）Abstract ：To counter the Problem of increasing the mining uPPer limit in a certain mine in Yanzhou Coal Mining Area ，observation was carried out on the sPace develoPment characteristics and height of the water flowing fractured zone after the mining of the first slice of 5301-1working face by using the site borehole in-situ sight-glass imaging method ，and comParative analysis was made according to the calculated results with the emPirical formula.Based on the analysis of the structure and ProPerties of the roof and floor rock strata of the coal seam in this working face ，an engineering geological model was established and then verified by using FLAC 3D numerical simulation method.The height of the water flowing fractured zone which was obtained with three research methods was basically identical ：the actually measured result was 2
4.2m ，the result obtained with the emPirical formulae
was 26.7m and the result obtained by numerical simulation was 25.0m.These research results Provided an imPortant reference for the reasonable retaining of the waterProof coal Pillar after the mining uPPer limit of this coal face was increased.Key words ：height of water flowing fractured zone ；numerical simulation ；borehole imaging ；emPirical formula 收稿日期：2014-03-01；2014-10-10修订基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（41102201）；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（CXZZ12 0948）作者简介：唐 鑫（1991—），男，安徽芜湖人，硕士研究生，主要研究方向为工程地质及岩土工程。E -mail ：465206216@https://www.doczj.com/doc/e43003807.html, 。
煤层开采过程中采场覆岩的变形和破坏一直是引发煤矿灾难的重要因素，也是各国矿业科技工作者的研究重点之一。开采实践表明，煤层采出后形成采动空间，其上方覆岩产生破坏，从而在其垂直方
向上形成垮落带及断裂带，两者合起来称为导水断
裂带，也称为“两带”［1］。覆岩破坏的“两带”高度不
仅是合理留设煤层露头区安全煤柱的关键参数
［2］，也是煤矿防治水工作中的重要内容［3］。目前，确定
导水断裂带高度的方法主要有三大类，分别是计算
模拟法、类比法和实测法［4-6］，其中现场实测是获得
导水断裂带高度最直接有效的方法，同时也是进行
理论研究的基础
［7］。为了充分回收煤炭资源，兖州矿区决定对之前留设的松散层保护煤柱进行提高开
采上限研究。笔者通过钻孔成像法对兖州矿区某矿·44·Vol.41No.6Dec.2014 矿业安全与环保MINING SAFETY &ENVIRONMENTAL PROTECTION 第41卷 第6期2014年12月