1.一种考虑采动岩体碎胀性的覆岩离层动态位置预测方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、根据工作面进尺及岩层破断角圈定可发育离层的范围；

第二步、基于组合梁原理，根据岩层层厚、弹性模量和容重对可发育离层范围内的覆岩进行岩层组合划分，判别可发育离层的位置，并确定可发育的离层长度；

第三步、基于矿区开采实践总结经验或《煤矿防治水规定》，根据工作面实际开采工况及地层结构预计冒落带最大发育高度；

第四步、根据步骤二的判别结果以及步骤三确定的冒落带最大预计高度及岩层抗拉强度，来判断冒落带最大发育高度内的离层是否失稳破断，进一步判别最大冒落带高度以内的稳定离层位置；

第五步、根据工作面开采煤层厚度、岩体碎胀系数、步骤二的判别结果、步骤三的冒落带最大预计高度及岩层抗拉强度，来确定冒落带最大发育高度以上的可发育的离层是否失稳破断或闭合，进一步判别最大冒落带高度以上的稳定离层位置，具体步骤如下：①、对冒落带最大发育高度以上的可发育的离层，根据公式 计算离层上位岩层组破断距l上；式中：li为编号#i岩组的破断距，单位为m；hi为编号#i岩组的厚度，单位为m；

2

σi为编号#i岩组的抗拉强度，单位为MPa；qi编号#i岩组的自重，单位为N/m；

②、根据以下弯矩函数Mmax(l)及极值弯矩[M]公式，计算Mmax＝[M]时离层下位岩组破断距l下；

其中：

3 2

式中：k为地基系数，单位为kN/m ；q为岩组自重，单位为N/m ；EI为岩组的抗弯刚度，单2

位为N·m ；β为特征系数，取1/m；hi是第i层岩组的厚度，单位为m； 及均为克雷洛夫函数；

③、根据下列离层量函数hs(l)，反算离层量hs(l)＝0时，可发育的离层横向尺寸ls；

其中：

式中：Δi为第i层岩组下部的自由空间，单位为m；M为开采煤层厚度，单位为m；hj是第j层岩组的厚度，单位为m；λj为第j层岩组的碎胀系数，无因次；q上、q下为上下位岩组自重，单

2 2

位为N/m；E上I上为上位岩组的抗弯刚度，单位为N·m；

④、比较l、l上、l下和ls的大小：若l＜min(l上，l下，ls)，判定离层没有失稳或闭合，即该离层为稳定离层；若l≥min(l上，l下，ls)，判定离层发生了失稳或闭合，即离层消失。

2.根据权利要求1所述的考虑采动岩体碎胀性的覆岩离层动态位置预测方法，其特征在于，第一步中，离层发育范围为覆岩前后破断线和工作面进尺圈定的三角形，离层发育范围高度的计算公式为：式中：H为离层发育范围高度，单位为m；L为工作面进尺，单位为m；α1、α2为岩层前后破断角度。

3.根据权利要求2所述的考虑采动岩体碎胀性的覆岩离层动态位置预测方法，其特征在于，第二步中确定可发育的离层长度的具体步骤如下：①、对可发育离层范围高度内的岩层从下至上依次编号1、2、...、n；计算n层岩层以组合梁形式同步变形时，最底层岩层即组合梁第1层的实际承受的载荷(qn)1；

式中：Ei为第i层岩层的岩性模量，单位为MPa；hi为第i层岩层厚度，单位为m；γi为第i3

层岩层重度，单位为kN/m；

②、若步骤①的计算结果满足(qm)1＝max((q1)1，(q2)1，...，(qn)1)，且1≤m＜n，则判定第m+1层岩层与第m层岩层之间发生了离层，然后将1～m层岩层划分为同一岩层组，编号为#

1；

③、将第m+1层岩层作为组合梁第一层，重新对m层以上的岩层自下向上依次编号，重复步骤①②，并自下向上对岩层组依次编号为#1、#2、...、#n，各岩层组之间的接触面即为离层发育的位置；

④、若步骤①或③的计算结果满足(qn)1＝max((q1)1，(q2)1，...，(qn)1)，则判定1号岩层至n号岩层无离层产生，1～n层岩层划分为同一岩层组；

⑤、根据公式l＝L‑Hs(cotα1+cotα2)计算各可发育的离层长度，式中：l为可发育的离层长度，单位为m；L为工作面进尺，单位为m；Hs为可发育的离层位置距煤层的距离，即可发育的离层高度，单位为m；α1、α2为岩层前后破断角度。

4.根据权利要求3所述的考虑采动岩体碎胀性的覆岩离层动态位置预测方法，其特征在于，第四步中，进一步判别最大冒落带高度以内的稳定离层位置，具体步骤如下：①、对冒落带最大发育高度内的可发育的离层，根据公式 分别计算离层上下位岩层组破断距l上和l下，式中：li为编号#i岩组的破断距，单位为m；hi为编号#i岩组的厚度，2

单位为m；σi为编号#i岩组的抗拉强度，单位为MPa；qi编号#i岩组的自重，单位为N/m；

②、比较可发育的离层长度l和离层上下位岩组破断距的大小：若l＜min(l上，l下)，判定离层没有失稳，即该离层为稳定离层；若l≥min(l上，l下)，判定该离层已失稳，发生破断，离层消失。