采动影响下导水裂缝带发育高度：基于覆岩破坏传递的精确计算

本文主要探讨了在煤炭开采过程中，尤其是水体下采煤和保水开采中，采动影响下覆岩破坏及其引发的导水裂缝带发育高度的重要性。研究者赵高博、郭文兵、娄高中和马志宝针对这一关键问题进行了深入研究。 首先，他们分析了采动作用对覆盖岩层的影响过程，将这个过程划分为两个阶段：传递发育阶段和终止阶段。在传递发育阶段，采动应力会逐渐传递到下部岩层，引发岩体的变形和破坏；而在终止阶段，当岩体达到其承载极限时，破坏过程停止，导水裂缝带开始形成。 接着，通过理论力学方法，他们建立了一个上覆岩层在受采动影响下的悬空完整和悬伸稳定模型。在这个模型中，极限悬空距和极限悬伸距被用来作为判断每层岩层是否发生破坏的重要参数。这个理论创新在于提出了一个计算导水裂缝带发育高度的新方法，这种方法基于岩层的力学特性，考虑了覆岩传递破坏的过程。 通过将理论计算的结果与实际工程实例中的实测数据进行对比分析，论文发现基于覆岩破坏传递模型预测的导水裂缝带高度（158.8米）与实际观测范围（150~170米）相当吻合，这显著验证了所提理论方法的有效性和实用性。这对于准确预测和控制水体下采煤过程中可能出现的导水问题具有重要的指导意义，有助于提升开采安全性和资源利用效率。 这篇研究不仅深化了我们对采动影响下覆岩破坏机制的理解，还提供了一种实用的工具来评估和管理导水裂缝带的发育，对于煤炭行业的可持续发展具有重要的科学价值。