成果简介：

岩层采动裂隙是矿井突水、卸压瓦斯运移的主要通道，如何准确预计具体开采条件 下的采动覆岩“导高”，是煤矿水体下采煤设计、顶板突水灾害防治、邻近层瓦斯抽采 设计的基础。然而现有的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程（2000）》（简称《规程》）中的统计经验公式预计方法将顶板岩性统计均化为坚硬、中硬、软弱进行顶板导水裂隙带高度预计，未考虑具体开采条件下特定的覆岩关键层结构 与破断特征，在特定开采条件下，会导致预计的覆岩导水裂隙带高度与实际偏差很大。事实上，煤层开采引起的覆岩裂隙演化与采动岩层破断运动有关，采动岩层破断运动受 关键层的控制，因此采动裂隙演化必然受关键层结构的影响。研究表明，覆岩关键层位 置会影响采动裂隙发育高度，只有当关键层位置距开采煤层小于某一临界高度时，该关 键层破断裂缝才会贯通成为导水裂隙，且受该关键层控制而同步破断的上覆岩层破断裂 缝也会贯通成为导水裂隙。基于关键层位置对“导高”的影响规律，提出了基于关键层 位置的“导高”预计新方法。该方法可以充分体现具体开采条件下覆岩关键层结构特征， 避免了对顶板岩性进行统计均化的不足，减少预计误差。

工艺流程： 

基于关键层位置对顶板导水裂隙带高度判别的步骤如图 1 所示。 

第一步，收集工作面钻孔柱状资料，这与《规程》中预计方法需要收集的地质开采 资料基本相同；

第二步，采用关键层判别软件 KSPB 进行具体钻孔柱状条件下覆岩关键层位置的判 别；

第三步，计算关键层位置距开采煤层高度，并判别关键层破断裂隙是否贯通。如关 键层位置距开采煤层高度大于（7～10）M，则该层关键层破断裂隙是不贯通的；如该 层关键层位置距开采煤层高度小于（7～10）M，则该层关键层破断裂隙及其控制的上 覆岩层破断裂隙均是贯通的。

第四步，确定导水裂隙带高度。当覆岩主关键层位于临界高度（7～10）M 以内时， 导水裂隙将发育至基岩顶部，导水裂隙带高度等于或大于基岩厚度（如图1中右侧柱状）；当覆岩主关键层位于临界高度（7～10）M 以外时，导水裂隙将发育至临界高度（7～10） M 上方最近的关键层底部，导水裂隙带高度等于该关键层距煤层的高度（如图 1 中左侧 柱状）。

图 1 基于关键层位置的“导高”预计方法的流程 

图2 补连塔煤矿四盘区顶板