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论文采用相似材料实验、数值计算和现场实测等综合研究方法,对煤层开采后覆岩破坏的主要形式(离层、裂缝、贯穿裂隙、垮落)和过程进行了较为详细的分析。 用“以岩层运动为中心”的矿压理论作指导,根据采场矿压控制要求,考虑岩层破坏特征和向采场推进方向传递力的特性,将采动后对采场矿压显现有明显影响的,较大范围内的覆岩划分为“覆岩破坏三带”。覆岩破坏三带是指:采空区上方依次存在着由垮落岩层组成的垮落带(S4)、断裂岩层组成的裂隙贯穿带(S3)和以离层裂隙变形为主的离层裂隙带(S2)。覆岩破坏三带处于动态发育过程中,具有相互转化和影响的内在联系。 根据覆岩破坏三带中裂隙贯穿带(S3)演化及其对垮落带(S4)和离层裂隙带(S2)的影响特点,指出裂隙贯穿带是覆岩破坏三带中影响采场矿压显现的“关键覆岩破坏带”,并根据裂隙贯穿带的演化过程将覆岩破坏划分为四个阶段:即离层压合阶段、裂隙贯穿阶段、显著运动阶段和相对稳定阶段。得到了沿纵向和采场推进方向各阶段岩层破坏的范围,由覆岩破坏及运动特征决定的超前支承压力分布变化规律,阐明了裂隙贯穿带的显著运动将引发超前支承压力极大值的出现。 兖州矿区对综放开采条件下大范围内覆岩的破坏形式和范围进行的实测研究,较好的揭示和验证了本文关于“覆岩破坏三带”划分、演化征及其与支承压力分布关系的有关结论,为覆岩破坏三带结构模型在煤矿岩层控制实践中的应用提供了实践基础。