采动覆岩，由于受到采动的影响，其破坏程度随着到顶板的距离的增大而减小，如图4-4所示，最后形成垮落带、裂隙带和弯曲下沉带。依据《煤矿防治水细则》[15]，而导水裂隙带又被称为导水断裂带、断裂带等。在垮落带，垮落与直接顶板不规则形状之间的裂隙或空隙相互连接。裂隙带中下部的水平和垂直贯通裂隙也相互连通。因此，垮落带和裂隙带中下部的组合高度即为导水裂隙带的高度。在这里，相互连接的裂隙形成了一个与矿井工作面相连的通道系统，因此，导水裂隙带可以用来排放煤矿工作面瓦斯，将上部松散层或者岩层含水层水导入煤矿工作面。因此，了解这两类裂隙的范围对于评估含水层水通过竖井、断层和其他裂隙突入到煤矿工作面的风险非常重要。
结合国内外学者对“三带”理论的研究[192-194]，导水裂隙带由垮落带和裂隙带组成，裂隙带可分破碎岩块区、竖向贯通裂隙区和水平离层裂隙区域三个部分。
图4-4 采动覆岩破坏的裂隙分带
垮落带是指由采煤引起的上覆岩层破裂并向采空区垮落的岩层范围。垮落带位于裂隙带下部，此处的岩层因离层而被垂直裂隙和水平裂隙破碎成块体。各破碎岩层中的相邻块体在垂直裂隙中全部或部分接触。
不规则、破碎性等是垮落带岩体的特征，垮落带内的岩层受采动影响较大，破坏剧烈，其裂隙的特征比较复杂，岩层的倾角比较混乱，裂隙错综复杂，其破坏高度一般为煤层开采厚度的3～6倍，目前，根据《煤矿防治水细则》规定，我国采用比较多的是根据表4-2中的公式计算[15]。
裂隙带可分破碎岩块区、竖向贯通裂隙区、水平离层裂隙区域三个部分。在裂隙带中部，也有因层间分离而产生的水平裂隙，而贯通垂直裂隙的数量少于下部。在裂隙带的上部，没有形成穿过岩层厚度的垂直裂隙，只有沿着弱—强岩层接触界面的水平裂隙。在很早以前就有学者提出，覆岩中弱—强岩层接触界面的水平裂缝厚度可达到0.4m左右，裂隙带的厚度在煤层厚度的20～100倍之间的位置变化很大，裂隙带之上的区域是连续变形带，这里没有大的裂隙产生，此范围在煤层开采过程中，岩层移动变形的区域可能有很大的不同。
表4-2 垮落带高度计算公式[15](www.xing528.com)
注：∑M为累计采厚；公式应用范围：单层采厚1～3m，累计采厚不超过15m；计算公式中±号项为中误差。
由于不同地层岩性、地质构造、岩体卸荷、风化及岩溶等的影响，不同裂隙岩体中存在着不同类型的渗透结构类型。当裂隙带与松散含水层贯通时，可能导致矿井的突水溃砂。裂隙带的渗透结构可分为散体状渗透结构、层状渗透结构、带状或脉状渗透结构、网络状渗透结构、管道状渗透结构。采动引起的覆岩破坏，在裂隙带的底部，由于垂直应力和水平应力的作用，岩层破碎成块体，不同岩层的破碎岩体通过竖向裂隙相互接触，主要表现为带状或脉状渗透结构。在裂隙带的中间部位，存在水平离层裂隙，但是竖向贯通裂隙的数量比下部的破碎岩块少。而在裂隙带的上部，岩层的厚度不足以形成竖向裂隙，只在软弱至强的岩层分界面处形成水平离层裂隙，裂隙带与垮落带共同构成了导水通道，主要表现为网络状渗透结构。而顶部强风化岩层主要表现为散体状渗透结构，渗透介质类型主要为孔隙介质，具有均质、连续和各向同性的渗透特征，是导水的主要通道。风化带下部为含水层与隔水层互层，松散层含水层水通过散体状渗透结构入渗补给软弱泥质夹层，沿夹层呈层状渗流，渗透介质由孔隙介质转变为裂隙介质。覆岩破坏范围内不同类型的渗透结构相互交叉重叠，形成透水性较强的地下水渗流通道，对工作面涌水量预测、防水煤岩柱的计算有重要影响，对研究顶板突水机理有重要的理论意义和实用价值。裂隙带与垮落带共同构成了导水裂隙带，通常采用表4-3中的公式计算其高度[15]。
裂隙带以上一直到地表的部分称为弯曲下沉带，不但有岩层还有松散层，此层没有与导水裂隙带导通，且层内的裂隙基本未导通，有较好的隔水性，其裂隙也较少，渗透性基本上不受采动破坏的影响，在下沉的过程中，由于压实作用，存在的裂隙会被压实而闭合，岩层中的裂隙也基本闭合，有良好的隔水性能。因此本章在研究采动覆岩的裂隙场时，主要对裂隙带和垮落带进行定量的分析研究。
表4-3 厚煤层分层开采的导水裂隙带高度计算公式[15]
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