《工程科学学报》录用稿，htps:/doi.org/10.13374/i,issn2095-9389.2021.06.29.001©北京科技大学2020 榆神府矿区采煤地表裂缝发育规律及特征 谢晓深12)，侯恩科12)四，冯栋12)，从通3》，侯鹏飞12)，陈秋计4)，王建 文5)，李民峰6)，谢永利) 1).西安科技大学地质与环境学院，陕西，西安710054： 2)陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室，陕西，西安710054： 3)中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077： 4).西安科技大学测绘科学与技术学院，陕西西安，710054： 5)陕煤集团柠条塔矿业有限公司，陕西神木719300： 6).陕西浦鑫矿业有限责任公司，陕西府谷719400： 7).陕西小保当矿业有限公司，陕西，榆林719302) ☒通信作者，E-mail:houek@xusL.ed山.cn 终出版稿 摘要：榆神府矿区是陕北一个重要的原煤产地，煤炭开发利用规模 强度高，但区内生态环境脆弱，采煤诱发 的矿山地质环境问题尤为显著。为全面掌握榆神府矿区采煤地表裂缝“静”、“动”态发育规律、揭示其形成机理， 以榆神府矿区的安山煤矿、柠条塔煤矿和小保当一号先的典型作面为对象开展研究。研究结果表明：①地表裂缝 分为台阶型、挤压隆起型、滑动型和拉张型4种类型以及“塌陷槽”、“平行并列”2种组合方式。②榆神府矿区地 表裂缝平面展布规律具有相对统一性，而地表裂缝表现特征具有差异性，且与采深采厚比呈负相关关系：③极浅 埋煤层开采、浅埋煤层开采以及中深埋煤层开采地表裂缝分别具有滞后回采位置1.0m、超前回采位置8.5血和滞后回 采位置30.14细的动态扩展规律，且地表裂缝滞后距与采深采厚比之间存在多项式的函数关系：④边界裂缝和面内 正向坡裂缝具有“只开不合”的活动特征面内逆向坡裂缝具有“先开后合”的活动特征，面内平坦区裂缝则具有 “先开后合再开”和“先开后合艺两种裂缝活动特征，平均活动时间3.7~7.0d:裂缝“先开后合再开”的活动 受覆岩运移控制，“只开不合和先开后合”的裂缝活动受地表移动变形控制，而斜坡裂缝活动机理则与坡体滑 移密切相关。研究成果可为榆神府矿区地表裂缝治理和生态修复提供指导。 关键词：煤炭开采：地表裂缝：发育规律：形成机理：榆神府矿区 中图分类号： 文献标识码 Study on the Development Law and Characteristics of Surface cracks caused by coal mining in Yushenfu Mining area XIE Xiaoshen!2),HOU Enke!2).FENG Dong2,CONG Tong3,HOU Pengfei2).CHEN Qiuji,WANG Jiamwen.LI Minfeng,XIE Yongli? 1)School of Geology and Environment,Xi'an University of Science and Technology,Xi'an 710054,China; 收稿日期：修回日期： 基金项目：国家自然科学基金项目(42177174)；陕西煤业化工集团科研计划项目(2018MHKJ-B-J-24);中央引 导地方科技创新专项项目(2020ZY-JC-03);陕西联合基金资助项目(2021LM-09） 作者简介：谢晓深(1992-)，男，安徽萧县人，博士研究生，主要从事矿区生态环境保护方面的科研工作，E mail 957184158@qq.com-榆神府矿区采煤地表裂缝发育规律及特征 谢晓深 1,2)，侯恩科 1,2) ，冯栋 1,2)，从通 3)，侯鹏飞 1,2)，陈秋计 4)，王建 文 5)，李民峰 6)，谢永利 7) 1）.西安科技大学 地质与环境学院，陕西，西安 710054； 2）.陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室，陕西，西安 710054； 3）.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077； 4）.西安科技大学 测绘科学与技术学院，陕西 西安，710054； 5）.陕煤集团柠条塔矿业有限公司，陕西 神木 719300； 6）.陕西涌鑫矿业有限责任公司，陕西 府谷 719400； 7）.陕西小保当矿业有限公司，陕西，榆林 719302）  通信作者，E-mail: houek@xust.edu.cn 摘 要：榆神府矿区是陕北一个重要的原煤产地，煤炭开发利用规模大、强度高，但区内生态环境脆弱，采煤诱发 的矿山地质环境问题尤为显著。为全面掌握榆神府矿区采煤地表裂缝“静”、“动”态发育规律、揭示其形成机理， 以榆神府矿区的安山煤矿、柠条塔煤矿和小保当一号井的典型工作面为对象开展研究。研究结果表明：① 地表裂缝 分为台阶型、挤压隆起型、滑动型和拉张型 4 种类型以及“塌陷槽”、“平行并列”2 种组合方式。② 榆神府矿区地 表裂缝平面展布规律具有相对统一性，而地表裂缝表现特征具有差异性，且与采深采厚比呈负相关关系；③ 极浅 埋煤层开采、浅埋煤层开采以及中深埋煤层开采地表裂缝分别具有滞后回采位置 1.0m、超前回采位置 8.5m 和滞后回 采位置 30.14m 的动态扩展规律，且地表裂缝滞后距与采深采厚比之间存在多项式的函数关系；④ 边界裂缝和面内 正向坡裂缝具有“只开不合”的活动特征，面内逆向坡裂缝具有“先开后合”的活动特征，面内平坦区裂缝则具有 “先开后合再开”和“先开后合”两种裂缝活动特征，平均活动时间 3.7～7.0 d；裂缝“先开后合再开”的活动 受覆岩运移控制，“只开不合”和“先开后合”的裂缝活动受地表移动变形控制，而斜坡裂缝活动机理则与坡体滑 移密切相关。研究成果可为榆神府矿区地表裂缝治理和生态修复提供指导。 关键词：煤炭开采；地表裂缝；发育规律；形成机理；榆神府矿区 中图分类号： 文献标识码 Study on the Development Law and Characteristics of Surface cracks caused by coal mining in Yushenfu Mining area XIE Xiaoshen1,2) ,HOU Enke1,2), FENG Dong1,2), CONG Tong3), HOU Pengfei1,2), CHEN Qiuji4), WANG Jianwen5),LI Minfeng6), XIE Yongli7) 1) School of Geology and Environment, Xi’an University of Science and Technology, Xi’an 710054, China; 收稿日期： 修回日期： 基金项目：国家自然科学基金项目（42177174）；陕西煤业化工集团科研计划项目（2018MHKJ-B-J-24）；中央引 导地方科技创新专项项目（2020ZY-JC-03）；陕西联合基金资助项目（2021JLM-09） 作者简介：谢晓深（1992-），男，安徽萧县人，博士研究生，主要从事矿区生态环境保护方面的科研工作，E￾mail：957184158@qq.com。 《工程科学学报》录用稿，https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2021.06.29.001 ©北京科技大学 2020 录用稿件，非最终出版稿