黄河流域生态保护与高质量发展已成为重大国家战略之一，黄河流域分布有57个国家规划煤矿区，其中榆横、榆神、离柳等矿区煤炭开采强度已然与环境承载力不匹配[1-2]。导水裂隙带发育范围是连接采动覆岩变形破坏与地下水运移关系的桥梁，煤炭资源的开采工艺及参数(采高、采深与工作面推进长度)等直接影响导水裂隙带发育高度，进而诱发地下含水层结构破坏，打破含水层原有平衡状态[3-4]；在导水裂隙带高度经验公式及地质数据基础上，分析保水采煤分区演化特征，可为矿区合理地制定开采规划和设计提供宏观决策依据[5]。因此有必要对矿区内导水裂隙带发育高度及保水采煤分区展开深入研究。
学者围绕导水裂隙带发育高度及保水采煤分区两个主题开展了大量研究工作[6-8]。刘天泉院士[9]提出了“上三带”理论，即在全部垮落法的长壁工作面，采动覆岩形成垮落带、裂隙带和弯曲下沉带(简称“三带”)。埋藏较浅的煤层开采，覆岩可能只包含垮落带、裂隙带(简称“两带”)，并给出了“两带”发育高度的预计公式。樊振丽[3]研究了厚煤层开采的覆岩破断实测数据，采用灰色关联理论探究了不同开采方法及参数下垮落带及裂隙带高度变化特征。来兴平等[10]以澄合矿区为背景，融合现场实测、数值模拟及统计分析软件，研究了该矿“两带”发育范围，结果表明：垮落带高度13.75 m，垮采比3.06，导水裂隙带高度75 m，裂采比16.67.CHEN et al[11]针对于“两软一硬”煤层进行了特定研究，得到了该条件下覆岩“两带”的高度。HEBBLEWHITE[12]建立了悉尼南部新南威尔士煤田长壁工作面上方岩层位移和破断对地下水影响的主要预测模型。王双明等[13]剖析了首采煤层厚度、含水层的空间关系，划分了榆神矿区保水开采条件分区，提出了分区相对应的区域采煤方法规划方案。邓念东等[14]统计分析了500个钻孔数据资料，基于首采煤层及含、隔水层赋存特征，将榆神矿区划分为五类保水采煤工程地质分区。李文平等[15]分析了研究区生态-水-煤系地层空间赋存结构特征，计算得到了单位面积内浅表水总储存量，将其划分为正常开采矿井、保水采煤一级矿井、保水采煤二级矿井和保水采煤三级矿井。LIU et al[16]研究了榆神府矿区内首采煤层厚度等水文地质数据，结合采动覆岩残余基岩与残余土层厚度，对矿区进行了保水采煤分区研究。目前已有的导水裂隙带发育高度及保水采煤分区研究中，并未紧扣榆神矿区工程背景，深入研究导水裂隙发育的多因素影响及分区保水开采的可行性评价。
本文采用数理统计及回归分析方法，分析了开采高度、开采深度、煤层倾角、工作面尺寸(工作面宽度和工作面长度)和采场覆岩结构对导水裂隙带的影响特征，进而构建综采工作面多因素影响下导水裂隙带高度的非线性统计关系式。采用空间分析方法绘制首采煤层厚度、埋深、含水层厚度、基岩厚度、土层厚度等值线，在此基础上研究了榆神矿区保水采煤分区特征，以期为区域性的煤炭开发规划及保水采煤方法研究提供依据。
1 榆神矿区地质条件概况
榆神矿区位于陕西省榆林市北部，隶属神木县和榆林市榆阳区。矿区紧邻内蒙古自治区，矿区的西北部边界(即为陕西与内蒙古的边界)，东北部边界为神府矿区的西边界，西南部为榆横矿区的北边界[17-18]。矿区形状不规则，矿区南北的最大距离约为100 km，东西的最大距离约为100 km.矿区内一共划分为4个规划期，分别为一期规划区、二期规划区、三期规划区、四期规划区，其中一期与二期规划区的勘探以及开采程度较高。榆神矿区地表整体呈现出西北向东南由高到低的变化，矿区西部为风积沙地貌，东部和北部为黄土梁峁丘陵地貌。榆神矿区位置及规划区见图1.榆神矿区地表地层多被新近系、第四系覆盖，榆神矿区的综合柱状图见图2.
图1 榆神矿区位置及规划区划分
Fig.1 Location, landform and planning division of Yushen mining area
图2 榆神矿区综合柱状图
Fig.2 Comprehensive histogram of Yushen mining area
2 导水裂隙带高度多因素影响指标研究
采场破断岩体发育高度的确定是实现保水采煤的关键技术之一[19]，导水裂隙带发育高度的影响因素很多，主要包括开采高度、开采深度、煤层倾角、工作面尺寸(工作面宽度和工作面长度)和采场覆岩结构等因素，本文在收集了155个矿井采场破断岩体发育高度实测数据资料以及前人研究成果的基础上[20]，选取具有代表性的数据，采用回归方法分析开采高度、开采深度、工作面宽度和工作面长度与导水裂隙发育高度的相关关系。回归分析方法是指通过构建预测模型建立统计数据值之间数学关系的方法，揭示控制变量对目标值的影响，进而实现对目标因素值的预测。
随着采高的增加，采场破断岩体发育高度表现出近似呈线性的增长趋势，如图3所示，这与樊振丽[3]的研究成果一致。
图3 导水裂隙带高度与采高的相关关系
Fig.3 Correlation between WFZH and mining height
采场破断岩体发育高度呈现出随采深的增加而增长的趋势，如图4所示。这是由于在一定埋深范围内，地应力随着埋深的增加而增加，开采扰动后顶板卸荷破裂高度也增加，但当采深超过某一数值时，由于较高的水平应力引起采动裂隙的闭合，导高基本上不再随着采深的增加而增加，因此采用对数函数可以相对较好地描述导水裂隙带高度与采深的相关关系。
图4 导水裂隙带高度与采深的相关关系
Fig.4 Correlation between WFZH and mining depth
导水裂隙带随着倾向长度的增加呈现出增长的趋势，但增长幅度较缓，如图5所示。根据实际生产经验，当工作面倾向长度较小时(如小于岩层的初次垮落步距)，采场覆岩中可形成自然拱的承载结构，上覆岩层会处在一个相对稳定的状态，导高增加不明显。在未充分采动条件下随着倾向长度的继续增加，采场破断岩体发育高度也增加，当达到充分采动条件时，导高基本不再变化。因此采用S型函数对导水裂隙带高度与倾向长度的相关关系进行描述。
图5 导水裂隙带高度与倾向长度的相关关系
Fig.5 Correlation between WFZH and propensity length
导水裂隙带随着走向长度的增加变化规律不显著，如图6所示。呈现出一定幅度内的波动形式，这可能是由于统计数据资料中走向长度尺寸较大(基本在375 m以上)，导致增加幅度较小，通过类比导高与工作面倾向长度的相关关系，采用S型函数对导水裂隙带高度与走向长度的相关关系进行描述。
图6 导水裂隙带高度与走向长度的相关关系
Fig.6 Correlation between WFZH and strike length
导高与煤层倾角的统计数据如图7所示，随着倾角的增加导高呈现出喇叭形的放射状，规律不显著，因此本文中不考虑煤层倾角的影响。
图7 导水裂隙带高度与煤层倾角的相关关系
Fig.7 Correlation between WFZH and dip Angle of coal seam
通过一元回归分析分别研究了开采高度、开采深度、工作面宽度和工作面长度与导水裂隙发育高度的相关关系，在上述研究的基础上采用多元回归方法分析多因素对导高的影响。多元回归分析是指对多个控制变量(两个及以上)与因变量的相关关系进行分析，建立对应的预测模型开展预测的方法[21]。多元线性回归分析是指分析n个控制变量与目标因变量之间的关系，基础模型为：
y=α0+α1·x1+α2·x2+…+αn·xn.
(1)
式中：y为因变量，数值来自统计数据；x0、x1、x2、…、xn为自变量，具体数值取自统计数据；α0、α1、α2、…、αn为自变量对应系数。
基于公式(1)推导得到如下公式：
α1·x1i+α2·x2i+…+αn·xni)=min .
(2)
采用回归分析方法对系数α0、α1、α2、…、αn进行分析，对回归系数进行求导，令其一阶导数为0，具体过程如下：
(3)
公式(3)中：
其中，λi1，λi2，…，λin，λiy(i=1，2，…，n)可由统计数据资料确定，系数α0、α1、α2、…、αn为n个未知数，同时具有n个对应方程，进而计算获得对应系数。
Hf=2.001M+0.516·exp(3.489-36.795/L)+
3.288·exp(2.106-35.657/L)+0.095×
ln(3.22×10-8h)+1.956 .
(4)
上式是采用多元回归分析方法拟合得到的经验公式，但不难发现，上面公式对开采高度的敏感性不足，因此本文在上述经验公式的基础上，提出如下形式的拟合公式：
Hf=K1(a×ln(bh+c)×exp(d+e/L)×
M+K2f) .
(5)
式中：h为埋深；L为工作面推进长度；M为采高；f为常数项；K1、K2为根据地质条件调整的参数。
依据收集整理的矿井采场破断岩体发育高度实测数据资料，如图8所示，拟合获得导水裂隙带经验公式，具体参数为：a=0.119 609 583 992 828，b=0.019 704，c=3.640 8，d=4.072 241 488 423 5,e=-12.862 168 394 716 7，f=10.004 260 533 860 7.
图8 采场破断岩体发育高度拟合结果
Fig.8 Fitting results of the height of water-conducting fissure zone
在榆神矿区内矿井采场破断岩体发育高度拟合结果如图9、图10、图11所示，具体参数为：a=0.119 609 583 992 828，b=0.019 704，c=3.640 8，d=4.072 241 488 423 5,e=-12.862 168 394 716 7,f=10.004 260 533 860 7.K1=1.232 586 958 990 830，K2=7.230 349 643 558 88，拟合得到的裂采比随着采高的增加而降低，整理数据的采高均大于4 m，开采高度小于4 m时，裂采比采用采高4 m条件下的裂采比进行评估，案例18的拟合误差最大为-23.86%，案例12的拟合误差最小为-0.94%，95.54%案例的拟合误差均小于20%，认为是可以接受的范围，进而对榆神矿区内进行采场破断岩体发育高度预估。
图9 榆神矿区采场破断岩体发育高度拟合结果
Fig.9 Fitting results of water conduction fissure zone in Yushen mining area
图10 经验公式拟合结果
Fig.10 Empirical formula fitting results
图11 误差结果图
Fig.11 Error result graph
2.1 地层数据空间插值分析
对榆神矿区钻孔数据资料进行整理，整理出该区域首采煤层厚度、基岩厚度、土层厚度以及煤水空间距离数据资料，需要说明是榆神矿区水文地质钻孔的密度相对较小，需要对数据资料进行插值处理，进而满足计算需要以及提高计算精度，在采用GIS数据空间分析功能生成对应的等值线图，如图12所示。
煤层赋存特征如图12(a)所示。侏罗系中统延安组是榆神矿区的主要含煤地层，含煤地层数多达18层，其中主要的可采煤层为5层：1-2、2-2、3-1、4-2、5-2，煤层倾角在 1°～3°，属于近水平煤层，主采煤层的单层最大厚度为12.8 m，厚度较大的优质煤层常常是开采的首选煤层。
图12 榆神风险评估主控因素分布特征图
Fig.12 Thematic map of main controlling factors in Yushen risk assessment
浅表含水层结构特征如图12(b)所示。矿区内的主要含水层包括第四系松散层、风化带、侏罗系延安组砂岩以及直罗组砂岩。第四系松散含水层最接近地表，与地表的植被生长以及工业用水息息相关，第四系松散含水层可分为第四系全新统冲积层孔隙潜水(Q4al)以及第四系风积沙+萨拉乌苏组含水层(Q4al+Q3s).第四系全新统冲积层孔隙潜水(Q4al)主要分布在矿区内的阶地以及沟谷的河谷地带，厚度在0～27.30 m.第四系风积沙+萨拉乌苏组含水层(Q4al+Q3s)在榆神矿区内广泛分布，风积沙层与萨拉乌苏组含水层之间不具备完整的隔水层，常形成联系在一起的潜水含水层，厚度变化较大，在0～146.15 m范围变化，岩性主要为粉沙、细粗粒沙，属透水岩组，水位埋深在0.50～3.28 m.
隔水层结构特征：矿区范围内的黏土层以及相对隔水的基岩层对于浅表水的保护起到关键作用，黏土主要包括离石组黄土层(Q2l)以及保德组红土层(N2b)，土层在榆神矿区内分布呈现不均匀分布，且在局部区域存在地层缺失的情况，黏土层的整体厚度在0～175 m范围内，如图12(c)所示。由于风化剥蚀作用，矿区基岩厚度自西北向东南方向逐渐变薄，覆岩最大厚度为652.7 m，最小厚度为5 m，如图12(d)所示。相对隔水的基岩层包括侏罗系含煤地层延安组、安定组以及直罗组中完整性较好、厚度较大的岩层，在自然条件下可以起到一定的阻水作用。
2.2 有效阻隔层厚度
结合上一节中的煤水空间距离、首采煤层赋存情况、基岩厚度等值线，以及第4章导水裂隙带多因素经验公式，基于GIS软件的空间分析功能，继而得到榆神矿区有效阻隔层厚度专题图以及对应区域的岩性组合形式。
鉴于导水裂隙带经验公式拟合中，个别数据案例预测结果仍存在误差，因此设定3种分析工况。工况一：直接采用导水裂隙带经验公式预测；工况二：采用导水裂隙带经验公式×1.1进行预测；工况三：采用导水裂隙带经验公式×1.2进行预测。需要说明的是有效阻隔层厚度是指导水裂隙带顶部与含水层之间岩土层厚度，有效阻水层厚度是指导水裂隙带顶部与含水层之间基岩层厚度，有效隔水层厚度是指导水裂隙带顶部与含水层之间土层厚度。
工况一：煤层开采后，导水裂隙带最大值为220.69 m，位于矿区的东南边界处，最小值为32.18 m，如图13(a)所示。榆神矿区有效阻隔层厚度最大的地方在井田的西北部边界处，最大有效阻隔层厚度为476.40 m，井田东南部区域为最薄的地方，局部位置的有效阻隔层厚度为0 m，总体上呈现出西北部向东南部变薄，如图14(a)所示。最大有效基岩层厚度为465.44 m，最小有效基岩层厚度为0 m，图15(a)所示。
图13 榆神矿区导水裂隙带高度
Fig.13 WFZH in Yushen mining area
图14 榆神矿区有效阻隔层厚度
Fig.14 Thickness of effective water-blocking and barrier layer of Yushen mining area
工况二：煤层开采后，导水裂隙带最大值为242.76 m，位于矿区的东南边界处，最小值为35.41 m，如图13(b)所示。榆神矿区有效阻隔层厚度最大的地方在井田的西北部边界处，最大有效阻隔层厚度为457.68 m，井田东南部区域为最薄的地方，局部位置的有效阻隔层厚度为0 m，总体上呈现出西北部向东南部变薄，如图14(b)所示。最大有效基岩层厚度为446.71 m，最小有效基岩层厚度为0 m，图15(b)所示。
图15 榆神矿区有效阻水层厚度
Fig.15 Thickness of effective water-blocking layer in Yushen mining area
工况三：导水裂隙带最大值为264.82 m，位于矿区的东南边界处，最小值为38.62 m，如图13(c)所示。榆神矿区有效阻隔层厚度最大的地方在井田的西北部边界处，最大有效阻隔层厚度为438.96 m，井田东南部区域为最薄的地方，局部位置的有效阻隔层厚度为0 m，总体上呈现出西北部向东南部变薄，如图14(c)所示。最大有效基岩层厚度为427.99 m，最小有效基岩层厚度为0 m，如图15(c)所示。
2.3 保水采煤分区结果
理论和实践均表明，在地质、采矿条件有利的情况下，如果导水裂隙带与含水层之间具有最小厚度3 m以上的黏土层，则可以有效阻隔上覆含水层(体)的水下泄[22]。基于有效阻隔层厚度数据，采用ARCGIS空间分析中重分类功能，将榆神矿区内划分为五类。第一类：≤3 m；第二类：3～10 m；第三类：10～20 m；第四类：20～30 m；第五类：≥30 m.
工况一保水采煤分区结果如图16所示。从不同分类的面积占比角度分析，其中第五类的面积最大，为3.71×109m2，第二类的面积最小，为1.32×108m2，第一类的面积为9.21×108m2.采用导水断裂带与含水层之间具有最小厚度3 m以上的黏土层为保水开采阈值，则第二类-第五类属于WRSE，第一类属于Non-WRSE；WRSE面积为4.24×109m2，占比为82%，Non-WRSE的面积为920 835 911.3 m2，占比为18%.从不同分类空间位置角度分析：在榆神矿区的一期和二期规划区内，以第一类-第四类为主，在榆神矿区的三期和四期规划区内，以第五类型为主。
图16 工况一保水采煤分区结果
Fig.16 Results of WRSEMZ under case 1
工况二保水采煤分区结果如图17所示。从不同分类的面积占比角度分析：其中第五类的面积最大，为3.51×109m2，第四类的面积最小，为4.20×107m2，第一类的面积为1.14×109m2.采用导水断裂带与含水层之间具有最小厚度3 m以上的黏土层为保水开采阈值，则WRSE的面积为3.87×109m2，占比为77%，Non-WRSE的面积为1.14×109m2，占比为23%.从不同分类空间位置角度分析：在榆神矿区的一期和二期规划区内，以第一类-第四类为主，在榆神矿区的三期和四期规划区内，以第五类型为主。
图17 工况二保水采煤分区结果
Fig.17 Results of WRSEMZ under case 2
工况三保水采煤分区结果如图18所示。从不同分类的面积占比角度分析：其中第五类的面积最大，为3.33×109m2，第二类的面积最小，为1.27×108m2，第一类的面积为1.38×109m2.采用导水断裂带与含水层之间具有最小厚度3 m 以上的黏土层为保水开采阈值，则WRSE的面积为3.78×109m2，占比为73%，Non-WRSE的面积为1.38×109m2，占比为27%.从不同分类空间位置角度分析：在榆神矿区的一期和二期规划区内，第一类-第四类为主，在榆神矿区的三期和四期规划区内，以第五类型为主。
图18 工况三保水采煤分区结果
Fig.18 Results of WRSEMZ under case 3
研究结果表明，榆神矿区一期和二期规划区内以第一类-第四类为主。矿区生产状况表明榆神矿区一期和二期规划区已进行了大规模开采，导致泉水干涸、河流断流及水土流失等问题[17,23-25]，这也证明了本文保水采煤分区结果的合理性。
2.4 不同规划区矿井保水采煤等级划分
为了从源头上遏制煤炭开采对浅表水的影响，首先需要识别出各规划区内开采危险等级。此处以工况三为例，对榆神矿区一期到四期规划区开展进一步分析，进而识别出各规划区内的重点保护矿井。
在榆神矿区一期规划区内保水采煤等级划分如图19所示，其中第一类的面积最大，为5.71×108m2，第四类的面积最小，为4.89×107m2.WRSE的面积为2.94×109m2，占比为34%，Non-WRSE的面积为5.71×108m2，占比为66%.该规划区内金鸡滩(Jinjitan coal mine)、曹家滩(Caojiatan coal mine)、大保当井田(Dabaodang coal mine)的局部区域(第二类-第五类)可进行全厚煤层开采，其它矿井需要适当调整开采厚度或配备保水采煤工艺，以期降低开采对浅表水的影响。
图19 一期规划区保水等级划分
Fig.19 Division of water-preserving coal mining grades in the phase I planning area
在榆神矿区二期规划区内保水采煤等级划分如图20所示。其中第一类的面积最大，为7.24×108m2，第二类的面积最小，为6.40×107m2.WRSE的面积为3.27×108m2，占比为31.2%，Non-WRSE的面积为7.24×108m2，占比为68.8%.该规划区内清水沟勘查区(qingshuigou exploration area)、马王庙勘查区(Mawangmiao exploration area) 和木瓜山-万家沟勘查区(Muguashan-wangjiagou exploration area)的局部区域(第二类-第五类)可进行全厚煤层开采，其它矿井需要适当调整开采厚度或配备保水采煤工艺，以期降低开采对浅表水的影响。
图20 二期规划区保水等级划分
Fig.20 Division of water-preserving coal mining grades in the phase II planning area
在榆神矿区三期规划区内内保水采煤等级划分如图21所示。其中第五类的面积最大，为7.90×108m2，第二类的面积最小，为7.76×106m2.WRSE的面积为8.27×108m2，占比为93.5%，Non-WRSE的面积为5.73×107m2，占比为6.5%.该规划区内小保当1号井田(Xiaobaodang No.1 mine)的局部区域需要适当调整开采厚度或配备保水采煤工艺，以期降低开采对浅表水的影响。规划区内的其它矿井可进行全厚煤层开采。
图21 三期规划区保水等级划分
Fig.21 Division of water-preserving coal mining grades in the phase III planning area
在榆神矿区四期规划区内保水采煤等级划分如图22所示。其中第五类的面积最大，为2.30×109m2，第二类的面积最小，为6.39×106m2.WRSE的面积为2.32×109m2，占比为99.8%，Non-WRSE的面积为4.83×106m2，占比为0.2%.该规划区内尔林兔勘查区(Erlintu east exploration area)的局部区域需要适当调整开采厚度或配备保水采煤工艺，以期降低开采对浅表水的影响。规划区内的其它矿井可进行全厚煤层开采。
图22 四期规划区保水等级划分
Fig.22 Division of water-preserving coal mining grades in the Phase IV planning area
3 讨论
榆神矿区高强度规模化的开采不可避免地会对浅表水造成负面影响，更加剧了浅表水保护与煤炭资源开采之间的矛盾。浅表水是维持区域生态系统平衡的重要因子，因此维持浅表水系统的稳定对于保证矿区生态环境以及可持续发展具有重要意义。因此本文针对榆神矿区的特点，给出了矿区导水裂隙带高度的预计公式，实现了保水采煤分区。
木桶原理又称短板理论，如图23所示，矿区规划中同样面临这样的问题。开采扰动影响下，水文地质最弱一环的水位降深值最大，水文地质最强处的水位降深值最小，因此，研究区域内基于浅表水系统稳定约束下的开采上限取决于水文地质最弱的区域。一旦矿区内对短板(保水采煤分区第1类)进行开采，将打破浅表水稳定性，会对矿区内的生态系统造成不可预估的负面影响，严重制约地区经济以及社会的发展。
图23 矿区开采木桶原理示意图
Fig.23 Schematic diagram of mining cask principle
在已有研究成果基础上提出分级保水采煤控制方法保护浅表水资源的稳定，可划分为三个层级：工作面范围的浅表水稳定和矿井范围的浅表水稳定、矿区范围的浅表水系统稳定。分级保水采煤思路如下：
1) 工作面范围的浅表水稳定。最理想的状态是实现工作面范围的浅表水稳定，主要采用浅表水稳定主动控制技术，即采用浅表水保护性开采方法，降低采场覆岩损伤程度，增加煤水之间有效阻水厚度，将采动覆岩等效渗透系数控制在合理范围之内，将单工作面开采以及连续多工作面开采对浅表水的影响控制在阈值以内，实现对浅表含水层的保护。
2) 矿井范围的浅表水稳定。主要采用浅表水稳定主动控制技术与主被动结合的控制技术维护矿井范围的浅表水稳定，选定开采区域，限制连续开采工作面的数量，保证矿井范围浅表水扰动量化指标控制在阈值之内。
3) 矿区范围的浅表水系统稳定。主要采用浅表水稳定主动控制技术与主被动结合的控制技术维护矿区范围的浅表水稳定，对研究区内的矿井的开采规模进行规划，保证矿区范围浅表水扰动量化指标控制在阈值之内。分级保水采煤使用范围：对于第一类采用工作面范围的浅表水稳定保护方法、第二类-第四类采用矿井范围的浅表水稳定保护方法、第五类采用矿区范围的浅表水稳定保护方法。
本文实现了对榆神矿区导水裂隙带高度的定量评价，以此作为采动对浅表水影响程度的评价指标，但对采掘活动引起地下水系统扰动程度的定量评价不足。后续需要围绕开采扰动下煤水之间岩层的渗透系数以及浅表水资源漏失评价模型展开研究，进一步揭示矿井范围内从单面开采到多面采空过程中浅表水影响规律，以及矿区范围内单矿井到多矿井开采过程中浅表水响应特征。
4 结论
1) 整理了155个矿井导水裂隙带高度实测数据资料，应用多元回归分析构建了开采高度、开采深度、煤层倾角、工作面尺寸(工作面宽度和工作面长度)与贯通裂隙之间的量化关系。
2) 在多元回归方程基础上修正了多因素影响下的导水裂隙带高度的预测方程，再根据榆神矿区导水裂隙带高度的实测数据，拟合得到适用于榆神矿区的导水裂隙带高度的预计公式。
3) 依据榆神矿区导水裂隙带经验公式以及水文地质数据，结合实现保水开采阈值将榆神矿区划分为五类，在工况三条件下，以导水裂隙带与含水层之间具有最小厚度3 m以上的黏土层为评价准则，则矿区内WRSE的面积为3.78×109m2，占比为73%，Non-WRSE的面积为1.38×109m2，占比为27%.
4) 在榆神矿区的一期和二期规划区内，第一类-第四类为主，在榆神矿区的三期和四期规划区内，以第五类型为主。在榆神矿区保水采煤分区基础上，确定了四个规划期内保水采煤分区分布特征，继而确定一期规划区-四期规划区重点保护矿井。
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