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脆弱生态环境条件下,大规模高强度煤炭开采过程中的水资源保护问题是新疆优势资源开发与区域社会经济发展急需解决的难题。针对新疆煤系地层普遍胶结程度低、煤层赋存厚度大的特点,基于伊犁矿区典型煤岩地质条件,综合采用理论分析、实验测试、数值计算和现场实测等研究方法,通过掌握弱胶结地层岩石对应力环境及饱水状态的力学响应机制,分析了覆岩“隔-阻-基”协同变形运动规律,构建了隔水层采动稳定性力学模型,研究了特厚煤层组开采隔水层损伤特征与等效采厚,提出了弱胶结地层特厚煤层保水开采适应性分类方法。论文取得以下主要创新成果:（1）揭示了弱胶结地层岩石对应力环境及饱水状态的差异化力学响应机制。测定了不同围压和不同含水率条件下弱胶结地层砂岩、砂质泥岩和泥岩的应力应变关系,通过定义应力敏感系数和水敏感系数,分析了各类岩石对应力环境和水饱和状态的差异化力学特征,结合岩石矿物组分和细观结构特征,研究得出了弱胶结地层各类岩石对应力环境的力学响应敏感性取决于胶结状态、孔隙率和晶粒尺度,当岩石胶结状态相似、孔隙率较低时则由晶粒尺度所决定;对饱水状态的力学响应敏感性取决于岩石中亲水性矿物的类型和含量,当岩石亲水性矿物含量较低时,则由岩石的孔隙率所决定。（2）提出了基于岩石损伤变形程度的隔水层采动稳定性定量表征方法。以弱胶结岩石变形破坏过程中的应力-应变关系和声发射特征为纽带,通过岩石力学参数的数值反演和数值模型微裂隙发育类型、分布特征和强度衰减规律的分析,提出以微裂隙发育密度和贯穿度综合衡量弱胶结覆岩采动损伤程度的方法,实现了隔水层采动裂隙发育弥合及隔水稳定性的定量表征。（3）提出了基于隔水层变形的煤层组等效采厚定义和计算方法。分析伊北煤田弱胶结煤系地层条件,研究了弱胶结地层特厚煤层组开采过程中“下位基本顶”破断、“中位阻隔层”成组运动与“上位隔水层”的协同变形规律,建立了“上位隔水层”稳定性力学模型与判据,提出了基于阻隔层卸荷膨胀效应对隔水层稳定性影响的等效采厚计算方法。（4）建立了伊犁矿区保水开采地质条件及开采方法适应性分类方法和标准。基于弱胶结覆岩采动损伤表征方法,建立了以隔水层采动损伤变量Dm及其临界值（下限D1=0.12,上限D2=0.20）为指标的保水开采地质条件分类方法,依据地层结构特征及主控因素敏感性分析,确定了伊犁矿区保水开采方法适应性分类,并通过伊北煤田工业性试验进行了验证。该论文有图101幅,表23个,参考文献189篇。