沙滩地转变为黄土沟壑，致使采煤引起的矿山地质灾害相对显著，尤其是地表裂缝对区内生态环 境和人居环境造成了巨大影响。因此，采煤地表裂缝成为了榆神府矿区塌陷治理和生态修复的重 点关注对象。范立民等在研究西部高强度采煤区地质灾害时，利用分维思想揭示了矿区内典型综 采工作面上方地表裂缝展布规律：侯恩科等以榆神府矿区内黄土沟壑区浅埋煤层开采诱发的地表 裂缝为研究对象，揭示了不同位置地表裂缝的动态发育规律。王双明等揭示了风沙滩地区中深埋 开采地表裂缝对表生环境的影响，介绍了地表裂缝发育类型和扩展规律：刘辉等2利用薄板理论揭 示了西部黄土沟壑区塌陷型裂缝的形成机理，认为关键层是控制塌陷型裂缝滞后发育的关键：黄 庆享等通过构建数值模拟和相似材料模拟实验，揭示了近距离浅埋煤层群错距开采“应力场”、 “裂隙场”和“地表位移场”的三场耦合演化特征，阐述了裂缝发育规律的形成机理。郭文兵等四 总结了西部高强度开采矿区开采沉陷特征，并提出了防控思路。 以上成果为采煤地表裂缝发育规律和形成机理深入研究奠定了理论和技术基础。但对榆神府矿 区不同开采地质条件下的采煤地表裂缝发有规律、动态扩展规律、裂缝活动演论规健及形成机制的 集成性研究较少，缺乏对地表裂缝动态发育及裂缝活动机理的探讨。为全面揭示榆神府矿区不同开 采地质条件下地表裂缝发育规律，阐明地表裂缝动态扩展和裂缝活动机制， 继而为煤矿区地表裂 缝治理和生态修复提供科学指导，笔者以极浅埋煤层开采、浅埋煤层开采和中深埋煤层开采的典型 工作面为背景开展了关于地表裂缝的综合研究。 1研究区典型工作面开采概况 由北向南分别选取了安山煤矿、柠条塔煤矿和小保当干井（图1）的5个典型开采工作面作 为调查对象，对比研究不同开采地质条件下采煤地表裂缝发有规律，动态扩展和裂缝活动规律， 探讨地表裂缝的治理模式。其中，125203工作面位矛通煤矿是极浅埋煤层开采的典型工作面，工 作面尺寸为3152×270m,开采52煤层，开采厚度2,0mX最小开采深度20m,位于工作面过菜沟段， 平均推采速度为11.5m/d,一次性采全高，地表起伏多变为典型的黄土沟壑地貌。S1230、N1212和 S12002工作面为柠条塔煤矿浅埋煤层综采工作面，开采尺寸分别为 4993×324m,1965×170m、3956×344m,开采22煤层，开采厚度分别为6.5m、4.8m和4.1m,平均开 采深度为181m、178m和191m,平均推采速度分别为9.0m/d、8.0m/d和9.0m/d,一次性采全高， 全部垮落法管理顶板：N1212工作面位于黄土沟壑区，S1230和S12002工作面位于风沙滩地区。 112201工作面为小保当煤矿气煤欲首采面，工作面尺寸为4560×350m,开采22煤层，采厚为 5.8m/d,平均采深302m/d,平均推采速度12.8m/d,一次性采全高，全部垮落法管理顶板，地貌 为风沙滩地。工作面参数见表风 N 录用 Boundary of coal mine Anshan coal min Loess gully Boundary of Yushenfu mining area Ningtiaota coal mine Loess gully Aeolian area 1#coal mine of Xiaobaodang Acolian area 0102030km 图1研究区位置及地貌沙滩地转变为黄土沟壑，致使采煤引起的矿山地质灾害相对显著，尤其是地表裂缝对区内生态环 境和人居环境造成了巨大影响[16]。因此，采煤地表裂缝成为了榆神府矿区塌陷治理和生态修复的重 点关注对象。范立民等[17]在研究西部高强度采煤区地质灾害时，利用分维思想揭示了矿区内典型综 采工作面上方地表裂缝展布规律；侯恩科等[18]以榆神府矿区内黄土沟壑区浅埋煤层开采诱发的地表 裂缝为研究对象，揭示了不同位置地表裂缝的动态发育规律。王双明等[19]揭示了风沙滩地区中深埋 开采地表裂缝对表生环境的影响，介绍了地表裂缝发育类型和扩展规律；刘辉等[20]利用薄板理论揭 示了西部黄土沟壑区塌陷型裂缝的形成机理，认为关键层是控制塌陷型裂缝滞后发育的关键；黄 庆享等[21]通过构建数值模拟和相似材料模拟实验，揭示了近距离浅埋煤层群错距开采“应力场”、 “裂隙场”和“地表位移场”的三场耦合演化特征，阐述了裂缝发育规律的形成机理。郭文兵等[22] 总结了西部高强度开采矿区开采沉陷特征，并提出了防控思路。 以上成果为采煤地表裂缝发育规律和形成机理深入研究奠定了理论和技术基础。但对榆神府矿 区不同开采地质条件下的采煤地表裂缝发育规律、动态扩展规律、裂缝活动演化规律及形成机制的 集成性研究较少，缺乏对地表裂缝动态发育及裂缝活动机理的探讨。为全面揭示榆神府矿区不同开 采地质条件下地表裂缝发育规律，阐明地表裂缝动态扩展和裂缝活动机制，继而为煤矿区地表裂 缝治理和生态修复提供科学指导，笔者以极浅埋煤层开采、浅埋煤层开采和中深埋煤层开采的典型 工作面为背景开展了关于地表裂缝的综合研究。 1 研究区典型工作面开采概况 由北向南分别选取了安山煤矿、柠条塔煤矿和小保当一号井（图 1）的 5 个典型开采工作面作 为调查对象，对比研究不同开采地质条件下采煤地表裂缝发育规律，动态扩展和裂缝活动规律， 探讨地表裂缝的治理模式。其中，125203 工作面位于安山煤矿是极浅埋煤层开采的典型工作面，工 作面尺寸为 3152×270m，开采 5 -2煤层，开采厚度 2.0m，最小开采深度 20m，位于工作面过菜沟段， 平均推采速度为 11.5m/d，一次性采全高，地表起伏多变为典型的黄土沟壑地貌。S1230、N1212 和 S12002 工 作 面 为 柠 条 塔 煤 矿 浅 埋 煤 层 综 采 工 作 面 ， 开 采 尺 寸 分 别 为 4993×324m，1965×170m、3956×344m，开采 2 -2煤层，开采厚度分别为 6.5m、4.8m 和 4.1m，平均开 采深度为 181m、178m 和 191m，平均推采速度分别为 9.0m/d、8.0 m/d 和 9.0 m/d，一次性采全高， 全部垮落法管理顶板；N1212 工作面位于黄土沟壑区，S1230 和 S12002 工作面位于风沙滩地区 。 112201 工作面为小保当煤矿一号煤矿首采面，工作面尺寸为 4560×350m，开采 2 -2煤层，采厚为 5.8 m/d，平均采深 302 m/d，平均推采速度 12.8m/d，一次性采全高，全部垮落法管理顶板，地貌 为风沙滩地。工作面参数见表 1。 图 1 研究区位置及地貌 录用稿件，非最终出版稿