采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (2): 255-263.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2020.0613

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近距离煤层重复采动覆岩裂隙时空演化特征研究

  

  1. 1.许昌学院土木工程学院, 河南    许昌    461000; 2.中国矿业大学资源与地球科学学院, 江苏    徐州    221116;
    3.煤炭工业规划设计研究院有限公司, 北京    100120
  • 出版日期:2021-03-15 发布日期:2022-04-14
  • 通讯作者: 袁世冲 E-maiI: yuanshichong@cumt.edu.cn TeI: 15152467471
  • 作者简介:杨滨滨( 1987— ) 男 河南省禹州市人 博士 从事采动岩体破坏方面的研究。
  • 基金资助:

     国家重点研发计划项目( 2017YFC0804101 ); 河南省高等学校重点科研项目( 21A410003 ); 河南省自然科学基金项目

    ( 222300420281)


Spatialand  temporal characteristics of overburden  fractures due to repeated  mining  in  close distance coal seams

  • Online:2021-03-15 Published:2022-04-14

摘要: 采用相似材料模型试验,在上行和下行开采方式下,对近距离煤层重复采动覆岩裂隙的时空演化特征进行了研究。  采用数字图像处理技术对覆岩裂隙进行了量化分析,并基于分形理论与信息墒,提出了采用裂隙分形维数、裂隙墒和裂隙率 3 个特征参数来反映裂隙状态。  研究结果表明:随着煤层开采的不断推进,上行开采重复采动覆岩裂隙的裂隙墒和裂隙率具有相同的变化趋势,下行开采重复采动覆岩裂隙的分形维数、裂隙率具有相同的递增趋势,但是裂隙墒在不同开采条件下的变化有较大的差异。  在重复采动条件下,上、下行开采覆岩裂隙分形维数在沿开采方向上的变化分别呈“ 马鞍形” 和“ 梯形”,裂隙率和裂隙墒呈相似的周期性振动变化,但裂隙率的振幅小于裂隙墒。  相比于上行重复开采,下行重复开采的覆岩裂隙的产生与扩张作用较强。  上行开采重复采动距离煤层底板越远,裂隙墒越小;下行开采重复采动距离煤层底板较远的地方裂隙墒较大,当夫歼岩层全部垮落后,上、下煤层的破坏带连通,导水裂隙带高度持续发育。

关键词: 近距离煤层 , 重复采动 , 覆岩裂隙 , 时空演化 , 特征参数

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