研究背景与问题

煤矿开采过程中，采动活动对覆岩的损伤演化及矸石浆体充填能力评估是影响采空区安全及资源利用效率的关键问题。当前，煤矿区垮落带空间演化及矸石浆体充填能力的评估技术尚不成熟，难以准确计算垮落区矸石浆体充填空间大小及处置矸石量。因此，本研究旨在探究浅埋煤层覆岩采动损伤的时空演化规律，并分析浆体邻位充填能力，以期为煤矿采空区矸石浆体充填技术提供理论依据。

研究方法

本研究以黄河中游陕北凉水井煤矿42208工作面为基础地质原型，采用颗粒流离散元方法构建覆岩采动损伤数值模型。通过模拟分析采动过程中的覆岩损伤演化，评估垮落带的空间演化特征。同时，针对浆体邻位充填能力，采用数值模拟与现场试验相结合的方法，对浆体充填效果进行评估。

核心结果

研究结果表明，采动过程中，浅埋煤层覆岩损伤演化呈现出明显的时空规律。垮落带空间演化过程中，垮落高度、垮落宽度及垮落时间等参数均与采动强度、煤层倾角等因素密切相关。此外，浆体邻位充填能力在垮落带演化过程中表现出较好的适应性，能够有效处置矸石，降低采空区地表沉降。

结论与意义

本研究通过构建覆岩采动损伤数值模型，揭示了浅埋煤层覆岩采动损伤的时空演化规律，为煤矿采空区矸石浆体充填技术的优化提供了理论指导。同时，研究结果表明，浆体邻位充填技术在处理矸石、降低采空区地表沉降方面具有显著优势。本研究成果有助于提高煤矿采空区矸石浆体充填技术的应用效果，为煤矿安全生产和资源利用提供有力保障。