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2 采动岩层移动与破坏规律 2-1 开采引起的岩层破坏基本规律 一、岩层移动和变形分区 二、垮落带与断裂带的形状 三、垮落带与断裂带的高度 四、底板破坏深度 2-1 开采引起的岩层破坏基本规律 煤层开采后， 岩层移动是如何由下往上发展直至地表的？ 岩层移动过程中内部岩体的应力、裂隙、位移是如何分布的？ Ⅰ—充分采动区；Ⅱ—最大弯曲区； Ⅲ?顶板压缩区；Ⅳ?底板压缩区；Ⅴ?不均匀隆起区；Ⅵ?均匀隆起区 （1）垮落带 垮落带 不规则垮落带，呈杂乱堆积。 规则垮落带，岩块堆积排列较整齐 碎胀性：1.3 ? 1.5,体积增大 导水：水、水砂和泥浆容易通过 （2）断裂带 断裂带特点： 左右断裂，上下离层 一般导水，又称导水裂隙带。 （3）弯曲带 断裂带之上至地表 又称：弯曲下沉带或整体移动带 不出现三带的可能性 浅部无弯曲下沉带 充填开采无垮落带 二、三带的空间轮廓形状 （1）0? ? ?35? 垮落带 开采期间，垮落带的高度基本上是相同 开采完毕，中间较低，两端较高的枕形轮廓 断裂带 两端边界超出，呈马鞍形，最高点位于采空区斜上方。 （２）36?? ? ?54? 垮落带 上部岩块下滑或滚动 上部继续离层、断裂、破碎和垮落， 下部垮落带高度较小。 （3）?=55??90? 岩块滚动下滑，迅速充填下部上部：边界煤柱片帮、碎裂、抽冒， 垮落带和断裂带上边缘急剧向上发展，大大超出上边界 垮落带、断裂带呈耳形或上大下小的不对称拱形 垮落带与断裂带的高度 （1）主要影响因素 顶板岩性 煤层倾角 采高及厚煤层分层次数 采空区范围 采空区处理方法 顶板岩性对两带的影响 顶板坚硬，两带高度较大，之和可达18 ? 28倍采高 顶板中硬，两带高度达12 ? 18倍采高 顶板松软破碎时，两带高度较低，采厚的9 ? 12倍。 煤层倾角对两带的影响 倾角小于35?时，岩块就地堆积。垮落带和断裂带上边界离煤层的高度基本上是相等 倾角35? ? 54?时，垮落岩块下滑。 倾角大于54?时，岩块下滚，下部垮落的发展很小，上部发展很高 采高及厚煤层分层次数对两带的影响 一次采全高或分层初次开采时，两带高度与采高呈近似直线关系 分层或近距离煤层群重复开采，两带高度随分层次数增加而递减 采空区范围对两带的影响 采空区范围大时，两带充分发展，反之受到限制 采空区处理方法对两带的影响 全部垮落法：上覆岩层破坏发展最充分，弯曲、离层、断裂、垮落，达到一定高度 充填法：无垮落带，断裂带高度也明显降低 煤柱支撑法：两带高度介于之间 垮落带高度的计算公式（倾角为0??35?及36??54?）单一煤层的垮落带最大高度 覆岩为极坚硬岩层公式 垮落带高度公式（倾角为0??35?及36??54?，厚煤层分层开采） 导水断裂带高度计算公式（倾角为0??35?及36??54?）（单一薄及中厚煤层或厚煤层分层开采） 急斜煤层 垮落带及导水断裂带高度(倾角为55??90?) 近距离煤层垮落带和断裂带高度 层间距大于下煤层开采形成的垮落带高度 上下煤层的垮落带高度不重合，而断裂带高度可能重合 近距离煤层垮落带和断裂带高度 层间距小于下煤层开采形成的垮落带高度 上下煤层的垮落带高度重合 * 2-1 开采引起的岩层破坏基本规律 2-2 开采引起的地表沉陷基本规律 2-3 关键层运动对岩层移动与破坏的影响 一、岩层移动和变形分区 采场覆岩移动的“横三区”与“竖三带” A-煤壁支撑影响区；B-离层区；C-重新压实区 Ⅰ-垮落带； Ⅱ -断裂带；Ⅲ-弯曲带 厚煤层第一分层以后的分层开采时，断裂带高度上升，但上升的幅度较初次采动大为减小 采深较大，弯曲带的高度可能大大超过垮落带和断裂带高度之和 特点：保持整体性和层状结构，不存在或极少存在离层裂隙。 隔水，岩性较软时，隔水性能更好。 断裂带 上大下小，上部的轮廓大致呈抛物线，与采空区边界齐或略偏外。 三、垮落带与断裂带的高度 w —垮落过程中顶板下沉值 覆岩为坚硬、中硬、软弱岩层或其互层公式 软弱(10?20 MPa、泥岩，泥质砂岩 中硬(20?40 MPa，砂岩、泥质灰岩、砂质页岩、页岩) ? 坚硬(40?80 MPa，石英砂岩、石灰岩、砂质页岩、砾岩) ?计算公式(m) 覆岩岩性（单向抗压强度及主要岩石名称） 极软弱(?10 MPa，铝土岩、风化泥岩，粘土，砂质粘土) 计算公式之一(m) 软弱 中硬 ? 坚硬 计算公式之二(m) 岩性 极软弱 h Hk=(0.4?0.5) Hd 中硬、软弱 Hk=(0.4?0.5) Hd 坚硬 导水断裂带高度计算（m） 垮落带高度计算（m） 岩性 注： h—区段或分段垂高，m；M