沙漠区超大采高工作面采煤沉降特征及其浅层土壤物理特性响应
华照来
王路
李锦明
陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西 榆林 719000
摘要：我国沙漠区生态环境脆弱、水资源匮乏,但开采强度巨大,因此对沙漠区高强度采煤浅表损伤规律的研究意义重大.以陕煤曹家滩煤矿高强度开采为背景,采用数值模拟和现场测试等方法研究了沙漠区高强度采煤沉降规律.在采动损伤认识的基础上,通过取样测试对采煤沉陷区土壤的容重和孔隙度变化规律进行了研究.结果表明:现场实测显示多工作面大规模开采后形成W形的剖面,沉降盆地中靠近首先开采的工作面一侧的沉降明显大于另一侧,最大沉降值为 3.39 m,模拟值为 3.40 m;两工作面之间最小沉降值为 1.12 m,模拟值为 1.26 m,数值模拟和现场实测结果相似.煤炭开采土壤容重随着裂缝宽度的增加呈现出减小的趋势,与无裂缝区域的土壤容重相比,裂缝宽度为 20～40和 60～100 cm的区域土壤容重变化较大,分别下降 0.08和 0.07 g/cm3.土壤容重随着沉陷深度的增加呈现出逐渐减小的趋势,与地表无沉陷的区域相比,沉陷深度为0～20 cm时,土壤容重有一定程度的增加,而沉陷深度为 20～40和 40～60 cm时土壤容重无明显差异.土壤孔隙度随着裂缝宽度的增加呈现出逐渐增加的趋势,裂缝宽度为 0～20、20～40、40～60、60～100 cm时,土壤孔隙度分别变化了 0.5%、-1.2%、2.3%、1.7%.土壤孔隙度随沉陷深度的增加呈现出逐渐增加的趋势,沉陷深度为 0～20 cm的区域与未沉陷区域相比,土壤孔隙度无明显差异,沉陷深度为 20～40和 40～60 cm的区域与未沉陷区域相比,分别增加了 5.8%和9.0%.研究为黄河流域沙漠区绿色开采提供了借鉴.
关键词：沙漠区高强度采煤采煤沉降土壤物理性质保水采煤
分类号：TD05(矿业工程)
资助基金：陕西省秦创原科学家+工程师队伍建设资助项目(2025QCY-KXJ-028)
论文发表日期：2026-03-31
在线出版日期：2026-03-10（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 129-140 )
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