深部采煤覆岩移动和地表沉降研究

为揭示深部采煤覆岩移动和地表沉降规律,以兖矿集团东滩煤矿6采区63上04、63上05、63上06工作面采矿条件为背景,基于微震及地表沉降监测数据,利用UDEC对深部采煤覆岩移动和地表沉降进行了数值模拟研究.结果表明:①沿工作面回采方向(z1方向)的模拟结果显示,随着工作面开采宽度的增加,覆岩的破坏形式由大块整体垮落转变为覆岩大变形;大能量矿震逐渐减少,能量趋于平稳;导水裂隙带高度先迅速升高后基本不变,稳定在85 m,与经验公式计算相符,据此确定了覆岩的三带分布;工作面回采完毕后,在采空区上方形成三角拉应力带,采空区边缘20～30 cm处形成了竖向峰值应力为50 MPa的超前支撑压力带.②垂直工作面回采方向(z2方向)的模拟结果显示,紧邻采空区的存在、采空区间煤柱的破坏一定程度导致63上06工作面回采后覆岩竖向位移迅速增大,并波及地表.③将模拟得到的地表沉降数据和实测数据绘制成地表沉降曲线图,地表沉降曲线呈"U"字形,且在煤层回采过程中,沉降速率逐渐增大;通过将模拟数据与现场实测数据进行对比,其平均误差仅为8％,说明模拟结果真实可靠,可为同类煤矿地表沉降预测提供借鉴.