采动裂隙岩体随煤层开采距离及时间具有压缩弥合效应，在应力恢复作用下其结构演化是一项复杂的四维空间问题，本项目通过模型试验、理论分析、砂槽试验并结合现场监测，采用了粒子图像测速(PIV)技术及裂隙岩体渗流试验方法，研究了采后裂隙岩体应力恢复的特点和规律，建立了采动裂隙岩体应力恢复的时空分布函数模型；获得了裂隙岩体空隙率定量分布及演化特征，建立了采动裂隙岩体的裂隙介质模型；揭示了裂隙岩体在侧向约束、轴向加载条件下的结构效应对渗透性转化的影响机理，获取了采动裂隙岩体阻隔水能力恢复的工程地质模式，修正了含水层底部疏放水井非完整井涌水量Dupuit计算公式并揭示了其渗流特征，研究结果对西部生态脆弱矿区地下水渗流系统的修复、东部衰老矿井裂隙岩体下残煤复采及矿井涌水量预测与防治具有重要的工程及理论指导意义。
(1) 采后覆岩裂隙岩体应力恢复的时空特征理论模型
推导获得地面下沉与采空区应力恢复间的函数关系，
推导获得采空区内应力恢复的时间函数关系式，
(2)建立了基于“砌体梁理论”的采空区应力恢复理论模型
图1 砌体梁结构下岩层断裂变形特征
图2 煤壁附近应力的分布
将采空区应力恢复视为线性恢复，采空区内应力恢复距离Xa为，
(3)研究了采动裂隙岩体裂隙结构定量演化过程并建立了裂隙介质模型
图3 局部裂隙随煤层开采距离演化规律
(4)建立了采动覆岩裂隙介质模型
图4 孔隙介质与裂隙介质转换关系
图5 断裂带裂隙介质力学模型
（5）修正了含水层底部疏放水井非完整井涌水量Dupuit计算公式并揭示了其渗流特征
图6 砂槽模型试验系统示意图
图7 含水层底部非完整疏放水井上部含水层水的垂直分带特征
图 8 非完整疏放水井井内压力及上部水位分布模型
