煤矿安全生产过程中,由于覆岩破坏引发的顶板事故给煤矿带来了巨大的经济损失和人员伤亡。掌握覆岩破坏的发育规律,对于厚松散层下薄基岩工作面开展具有重要的意义。针对淮南矿业集团张集煤矿A组煤覆岩破坏,通过地质分析、岩石力学性质测试、数值模拟和电法监测,获得了研究工作面的覆岩破坏发育特征,主要结论如下:工作面为厚松散层下采煤,顶板基岩段约45m,主要岩性为中细砂岩、中粗砂岩和砂质泥岩。中细砂岩层面具有泥质并见较多的白云母碎片,硅钙质胶结,含泥质包体。通过顶板岩层取芯,进行岩石力学性质测试,表明本工作面顶板砂岩岩层属坚硬岩层。建造模型使用FLAC3D数值模型软件进行模拟,结果表明:在工作面回采中,上部顶板岩层出现塑性破坏区,并且在煤层回采过程中工作面顶板和底板岩层由于受到应力作用发生拉伸和剪切破坏,且前期以拉伸破坏为主,后期伴随着剪切破坏。工作面上覆岩层塑性区破坏形态呈“马鞍状”分布,导水裂隙带高度45m。通过在现场布置地电场观测系统对工作面开采过程中顶板岩层的破坏情况进行监测,结果表明在本工作面砂岩根据监测结果确定了垮落带发育高度为18m,位于中粗砂岩和中细砂岩界面处;导水裂隙带发育高度为40m以上接近基岩面的位置。工作面超前应力影响范围为100m。在监测段煤层采高4.3m,垮采比为4.19,裂采比大于9.3。本工作面顶板岩层覆岩破坏带的发育呈现出小块段垮落与变形特征,反映顶板岩层中无控制覆岩破坏的关键层存在。由数值模拟结果和现场实测,综合分析确定工作面垮落带高度为18m,导水裂隙带高度为40m以上接近基岩面的位置。根据岩性特征及其力学性质测试,分析岩层顶板强度类型,再结合数值模拟结果和现场实测,可以更好地分析研究工作面覆岩破坏变形与破坏的动态变化过程,反映覆岩破坏发育规律。图[20]表[11]参考文献[108]。