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摘要
为探究沟谷区浅埋煤层高强度开采下地裂缝发育规律，以红柳林煤矿芦草沟过沟开采工作面为研究背景，采用相似材料模拟和数值模拟的方法，依次模拟开采4-2和5-2煤层，分析地裂缝静、动态发育规律及应力特征。结果表明：重复采动下，覆岩裂隙直接发育至地表，形成贯通裂缝，地表总体发育张开状、隆起状、台阶状地裂缝，发育密集程度相近，反向坡地裂缝相比正向坡地裂缝两侧落差明显；地裂缝呈明显的阶段性发育特征，正向坡地裂缝呈开裂阶段—闭合阶段—活化扩展阶段，沟底地裂缝呈开裂阶段—闭合阶段—活化隆起阶段—稳定阶段，反向坡地裂缝呈开裂阶段—缩小阶段—活化扩展阶段—稳定阶段；覆岩及地表的拉、压应力集中区呈周期性消失和出现，引起地裂缝阶段性发育特征。重复采动使拉应力集中区延伸至正向坡老采空区，反向坡老采空区出现二次压应力集中明显。研究成果为沟谷区浅埋煤层开采下地裂缝灾害预测与防治奠定基础。
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