台阶裂隙破坏区地表漏风模型与控制方法研究

为解决浅埋煤层高强度开采过程中上覆岩层发生全厚切落形成台阶裂隙并导致地表漏风问题,本文以陕北神府侏罗纪煤层台阶裂隙破坏区为研究对象,采用了载波相位动态实时差分法,监测地表台阶裂缝发育过程与规律,实时监测裂缝的落差、宽度及深度。通过分析上覆岩层裂隙发育特征与裂缝动态发育过程,建立台阶裂隙地表漏风数学模型,计算裂隙带高度及工作面顶板周期来压参数,提出台阶裂隙破坏区地表漏风分类控制方法,针对现场漏风特点及规律,通过数值模拟得到地表裂隙封堵前后采空区氧浓度分布云图。研究结果表明:可将0.36 m作为划分不同裂隙宽度等级的临界值,分级封堵措施实施后,地表裂隙平均漏风量从93 m^(3)/min降至15 m^(3)/min,平均下降幅度为83.9%,封堵效果显著。本文研究为地表台阶裂隙破坏区漏风控制方法提供经验。