1不同采厚條件下裂縫分布規(guī)律

在采深360m，松散層厚度4．5m，采寬600m條件下，模擬不同采厚(2．5，3．5，4．5，6．0，9．0，18m)，如圖3～圖8．由圖3～圖8可知，隨開采厚度的變化，地表移動變形及地表的非連續(xù)性有以下特征．1)隨采厚的增大(圖3～圖6)，采空區(qū)邊界附近地表水平變形值逐漸增大．由該區(qū)表土層力學性質可知，當水平變形值達到6mm/m時地表便會產(chǎn)生裂縫．當采厚小于6m時，表土的變形值小于6mm/m，地表不會出現(xiàn)裂縫，當采厚超過6m時地表裂縫便隨采厚的增加而變寬．2)當深厚比達到某一數(shù)值時地表才出現(xiàn)裂縫，此后地表水平變形最大值便不再擴大，地表裂縫的寬度也不再變寬．3)地表裂縫首先產(chǎn)生于采空區(qū)邊界附近(圖6～圖8)．隨采厚的增加在先產(chǎn)生裂縫位置的外側產(chǎn)生次一級寬度的裂縫，且條數(shù)更多．在開采邊界以外區(qū)域未出現(xiàn)，只是處于變形的積累階段．在開采邊界以內(nèi)受壓縮變形的影響，不發(fā)生裂縫或開采過程中產(chǎn)生的裂縫已閉合．

2不同松散層厚度條件下裂縫分布規(guī)律

在相同地質采礦條件下，模擬不同松散層厚度(5，50，100，150m)條件下地表移動變形，如圖9～圖12．隨松散層厚度的變化，地表非連續(xù)變形具有以下特點．1)開采邊界附近受到拉伸變形的作用，采空區(qū)上方主要受到壓縮變形的影響，因此裂縫產(chǎn)生的位置位于開采邊界附近．2)松散層能對變形的不均勻進行調節(jié)，使地表移動變形值減小．松散層越厚這種特性越明顯;當松散層較薄時，地表往往容易產(chǎn)生裂縫．當松散層達到一定厚度時，地表的水平變形值趨近于零，此時地表裂縫較少或者不產(chǎn)生．3)裂縫寬度具有明顯的分級性．寬度較大的裂縫一般僅有一兩條，而次一級寬度的裂縫較前一級多一些，更次一級寬度的裂縫與次一級的數(shù)量基本相同．

3不同開采充分性條件下裂縫分布規(guī)律

模擬從極不充分、非充分至超充分開采條件下的地表水平變形引起裂縫情況，開采不同尺寸(36，180，468，720m)，如圖13～圖16．由圖13～圖16分析可知，地表移動隨開采充分性程度的變化其規(guī)律變現(xiàn)為1)極不充分和非充分采動條件下(圖13～圖14)，開采36m和180m時移動變形均小于6mm/m，地表變形小，地表一般不會產(chǎn)生裂縫．2)在非充分至充分采動過程中(圖13～圖15)，地表變形由小變大直至產(chǎn)生裂縫，裂縫位于開采邊界附近，隨開采尺寸的進一步擴大，裂縫逐漸增寬直至不變.3)超充分條件下，開采720m，邊界位置的裂縫達到最寬不再擴大，在其外側會有變形積累，是新裂縫產(chǎn)生的潛在因素．

4結論

1)地表采動裂縫是多因素影響下，地表巖土體變形超過其極限變形時形成的一種采動非連續(xù)變形．其中地下開采是誘因，覆巖破壞是過程，表層巖、土體超過極其限變形是直接原因，地表產(chǎn)生裂縫及損害是結果．2)松散層越厚，其由下至上傳播開采影響過程中對變形的不均勻調節(jié)越明顯，即地表變形越均勻，不易產(chǎn)生裂縫;開采充分性僅對地表裂縫產(chǎn)生位置有影響，當開采達到一定尺寸，地表產(chǎn)生裂縫;煤層采厚是地表產(chǎn)生非連續(xù)變形的主要影響因素，采厚越大，則深厚比越小，地表越易產(chǎn)生裂縫．3)地表采動裂縫位于采空區(qū)邊界附近，以裂縫帶的形式存在．在主要裂縫兩側產(chǎn)生次一級的裂縫，且裂縫帶隨回采的推進而前移．