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[科普中国]-采动裂隙

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釆动裂隙是由于煤壁前方的支承压力引起的,这种裂隙往往超前煤壁5至15米就已形成,常与工作面方向平行而倾向于煤壁。工作面对着节理裂隙的倾向推进时,压力裂隙常与节理裂隙互相交切,使顶板中形成楔形岩块,很容易冒落。管理的方法主要是及时敲帮问顶,挑落活矸并及时支护;工作面顺着节理倾向推进时,顶板往往出现张开的裂缝或台阶下沉,有大冒顶的危险。要注意观察顶板掉碴,及时支护,工作面要用连锁支架,并加打木垛管理1。

类型煤层开采后在上覆岩层形成两类裂隙:一类为离层裂隙,是随岩层下沉在层与层之间出现的沿层面裂隙;另一类为竖向破断裂隙,是随岩层下沉破断形成的穿层裂隙。离层裂隙较简单,发生在两个关键层上的泥岩层内。相比之下,竖向破断裂隙发育比较密集,交替切穿关键层2。

分布规律根据采空区上覆岩层采动裂隙特征一般将其划分为“横三区”和“竖三带”,但是针对高瓦斯近距离煤层群的复杂地质条件来说,简单的“横三区”和“竖三带”不能满足研究需要。基于此,从围岩应力分布、移动特征方面对高瓦斯近距离煤层群开采条件的采场围岩特征进行进一步划分。由矿压岩层控制理论可知,在煤层开采过程中,采场水平方向的应力分布一般可分为原始应力区、应力集中区、应力降低区和应力恢复区,而在采场垂直方向上依据煤岩层破坏程度,从上至下可分为弯曲下沉带、顶板裂隙带、冒落带和底板裂隙带3。

自然裂隙煤层和岩层中的自然裂隙,如层理面、节理面等,会降低岩体的强度,破坏顶板的完整性,是工作面发生冒顶的一个原因。

层理就是岩层的分界面。分层面之间的粘结力小,受采动影响容易相互脱离而产生离层裂隙。稍有疏忽,离层裂隙就会引起局部冒顶。煤层采空后,岩层在弯曲下沉过程中还会沿层理产生错动,对工作面支架产生一定的横向推力,使支架歪斜倾倒。所以对层理发育的顶板岩层,落煤后要马上支柱,支柱初撑力要高,以减少离层,支架要用连锁式的,棚梁之间加打撑子,防止推倒支架冒顶3。

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学