Fig.9 Dynamic evolution model of surface cracks in 125203 working face N1212工作面(浅埋煤层开采)和112201工作面开采(中深埋煤层开采)地表裂缝是表土拉 伸变形产生,不与覆岩裂隙沟通,直接受控于地表岩土体移动变形。在以往研究基础上构建了地 表裂缝活动模型(图10)。当工作面回采至位置I时,地表下沉处于“I”状态,并在下沉曲率达到 地表极限处形成地表裂缝C1。随着工作面推进至位置Ⅱ时,地表下沉处于“Ⅱ”状态,下沉盆地逐 渐扩大,地表水平移动和变形增大,C裂缝宽度逐渐增大至最大值:当工作面回采至位置Ⅲ时, C,裂缝处地表逐渐成为下沉盆地中央,地表由拉神变形逐渐转化压缩变形,C,裂缝宽度开始减小 甚至闭合,随着工作面不断推进,地表下沉趋于稳定,C:裂缝宽度不再发生变化。随工作面回采, 工作面上方地表不断发育新生的地表裂缝且重复C裂缝活动规律,裂缝宽度表现出“先增大后减 小”的变化特征。 Original topographic line Surface subsidence Crack C Surface subsidence Crack C Surface subsidence Crack C Crack C Location III Location风location 图10N1212工作面和112201候面地表裂缝动态发育模型 Fig.10 Dynamic evolution model of Surface cracks in N1212 working face and 110201 working face 以上构建的地表裂缝动态发育模型阐明工作面内平坦区域地表裂缝的活动机理,而发育在 面内斜坡位置的地表裂缝活动则与采动附加的坡体滑移有关的。通过对斜坡裂缝活动分析和以往研 究基础上1,构建了面内斜坡裂缝活动模型(图11),定性阐述了面内正向坡裂缝和反向坡裂缝 的活动机理。 以裂缝XL,为对象,阐述正尚坡裂缝活动机理。当工作面回采至A处,采空区上地表移动变形 超过岩土体极限,裂缝XL厌始出现:随着工作面不断回采,采空区中心发生前移,A-B上方岩土 体向下方发生滑移(滑移量入)坡体滑移会使裂缝XL处地表沿回采方向产生附加的水平位移 (),致使裂缝X宽度特续增加。因此,正向坡裂缝出现“只开不合”的活动特征。 以裂缝XL,为府象,阐述反向坡裂缝活动机理。当工作面回采至D处时,其上方地表岩土体逆 回采方向移动,产生裂缝L3。随工作面回采,裂缝XL在逆回采方向水平移动和其下方岩土体滑 移作用下持续增人:作面回采至E位置时,其上方裂缝L,开始发有,D-E上方的岩土体发生逆 回采方向的滑移滑移量S),产生附加水平位移(,),致使裂缝XL受到挤压,宽度减小乃至 闭合。因此,反向坡裂缝出现“先开后合”的活动特征。Fig.9 Dynamic evolution model of surface cracks in 125203 working face N1212 工作面(浅埋煤层开采)和 112201 工作面开采(中深埋煤层开采)地表裂缝是表土拉 伸变形产生,不与覆岩裂隙沟通,直接受控于地表岩土体移动变形。在以往研究基础上[7],构建了地 表裂缝活动模型(图 10)。当工作面回采至位置 I 时,地表下沉处于“I”状态,并在下沉曲率达到 地表极限处形成地表裂缝 C1。随着工作面推进至位置 II 时,地表下沉处于“II”状态,下沉盆地逐 渐扩大,地表水平移动和变形增大,C1裂缝宽度逐渐增大至最大值;当工作面回采至位置 III 时, C1裂缝处地表逐渐成为下沉盆地中央,地表由拉神变形逐渐转化压缩变形,C1裂缝宽度开始减小 甚至闭合,随着工作面不断推进,地表下沉趋于稳定,C1裂缝宽度不再发生变化。随工作面回采, 工作面上方地表不断发育新生的地表裂缝且重复 C1裂缝活动规律,裂缝宽度表现出“先增大后减 小”的变化特征。 图 10 N1212 工作面和 112201 工作面地表裂缝动态发育模型 Fig.10 Dynamic evolution model of Surface cracks in N1212 working face and 110201 working face 以上构建的地表裂缝动态发育模型阐明了工作面内平坦区域地表裂缝的活动机理,而发育在 面内斜坡位置的地表裂缝活动则与采动附加的坡体滑移有关的。通过对斜坡裂缝活动分析和以往研 究基础上[25],构建了面内斜坡裂缝活动模型(图 11),定性阐述了面内正向坡裂缝和反向坡裂缝 的活动机理。 以裂缝 XL1为对象,阐述正向坡裂缝活动机理。当工作面回采至 A 处,采空区上地表移动变形 超过岩土体极限,裂缝 XL1开始出现;随着工作面不断回采,采空区中心发生前移,A-B 上方岩土 体向下方发生滑移(滑移量 S1),坡体滑移会使裂缝 XL1处地表沿回采方向产生附加的水平位移 (u1),致使裂缝 XL1 宽度持续增加。因此,正向坡裂缝出现“只开不合”的活动特征。 以裂缝 XL3为对象,阐述反向坡裂缝活动机理。当工作面回采至 D 处时,其上方地表岩土体逆 回采方向移动,产生裂缝 XL3。随工作面回采,裂缝 XL3在逆回采方向水平移动和其下方岩土体滑 移作用下持续增大;工作面回采至 E 位置时,其上方裂缝 XL4开始发育,D-E 上方的岩土体发生逆 回采方向的滑移(滑移量 S1),产生附加水平位移(u2),致使裂缝 XL3受到挤压,宽度减小乃至 闭合。因此,反录用稿件,非最终出版稿 向坡裂缝出现“先开后合”的活动特征