浅埋深薄基岩采动岩体破断及渗流基础

针对我国神东等矿区浅埋深、薄基岩和厚松散层的赋存条件，以提高浅埋深、薄基岩、厚松散层、坚硬顶板、坚硬煤层等特殊条件下煤炭开采的安全保障程度和资源回收率、实现安全高效绿色开采，本项目将重点研究浅埋深、薄基岩、厚松散层条件下顶板变形破断规律以及水、瓦斯等在破断煤岩体中的渗流规律，深入研究高强开采工作面采动岩体裂隙场分布特征、尺度律及采动裂隙场生成和反演的理论和方法，探讨围岩变形、破坏、运动规律与控制技术，进一步揭示地表沉降规律，发展浅埋深、薄基岩、厚松散层条件下矿山压力理论及顶板压力计算方法，发展特厚煤层一次采全高及大采高(如5m、6m、7m等)综合机械化开采技术、提高煤炭回收率的理论与发展，为科学合理进行浅埋深、薄基岩、厚松散层赋存条件下厚煤层开采提供理论基础。

针对我国神东等矿区浅埋深、薄基岩和厚松散层的赋存条件，为实现煤炭资源的安全高效绿色开采，提高其在浅埋深、薄基岩、厚松散层、坚硬顶板、坚硬煤层等特殊条件下开采的安全保障程度和资源回收率，本项目重点研究了浅埋深、薄基岩、厚松散层条件下顶板变形破断规律以及水、瓦斯等在破断煤岩体中的渗流规律，深入研究高强开采工作面采动岩体裂隙场分布特征、尺度律及采动裂隙场生成和反演的理论和方法，探讨了围岩变形、破坏、运动规律与控制技术，发展了浅埋深、薄基岩、厚松散层条件下矿山压力理论及顶板压力计算方法，发展了特厚煤层一次采全高及大采高综合机械化开采技术、提高煤炭回收率的理论与发展，为科学合理进行浅埋深、薄基岩、厚松散层赋存条件下厚煤层开采提供理论基础。.按照“浅埋深薄基岩采动岩体破断及渗流基础”计划任务书的约定研究计划，开展大量试验与理论研究，在国际国内重要科学期刊发表SCI论文1篇，EI论文25篇，申报专利2项，培养研究生20余名,完全达到预期指标。研究成果主要表现在以下几个方面：.（1）建立了浅埋薄基岩工作面顶板岩层梯度复合板理论模型，分析了影响浅埋薄基岩工作面岩层活动规律因素的重要次序，并采用三维（立体）定量模型的方法模拟了不同工作面长度条件下岩层移动规律和矿压显现特征。.（2）结合现场实际条件采用相似模拟与数值模拟相结合的方法，辅以现场勘察，研究了浅埋薄基岩釆动煤岩体纵向贯通裂隙的演变规律，建立了浅埋薄基岩釆动煤岩体纵向贯通裂隙“张开—闭合”力学模型，分析了釆动煤岩体纵向贯通裂隙“张开—闭合”的力学机制及其关键影响因素。.（3）根据工作面快速推进条件下浅埋深薄基岩的变形破断机理及块度分布规律，由此建立采动裂隙网络演化模型；建立了基于浅埋深、薄基岩、厚积沙条件下工作面顶板矿山压力的实用计算方法；根据采动和渗流共同作用下浅埋薄基岩水力耦合关系，建立反映浅部薄基岩的岩体渗流-应力耦合模型。