采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (4): 679-690.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0247

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岩溶区顶板沉降特点及覆岩裂隙分形维数变化研究

王羽扬,李剑,李元林,张勇,刘勇,张毅,韩连昌   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083; 2. 贵州大学矿业学院,贵州贵阳550025; 3. 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京100083; 4. 贵州盘江精煤股份有限公司,贵州盘州553529; 5. 徐州中矿大贝克福尔科技股份有限公司,江苏徐州221116
  • 出版日期:2023-07-15 发布日期:2023-07-26
  • 通讯作者: 李元林,E-mail: angry20116@163.com Tel: 18613868374
  • 作者简介:王羽扬(1992— ),男,湖南省长沙市人,博士研究生,从事矿山岩体力学及巷道支护方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51904303,51964008);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2021YJSNY28)

Study on the settlement characteristics of roof in karst area and the change of fractal dimension of overlying rock fracture

  • Online:2023-07-15 Published:2023-07-26

摘要: 以贵州某矿为工程背景,通过物理试验、理论推导、数值模拟等研究手段,对其岩层运移演化规律进行研究。建立了基于灰岩顶参数的岩梁力学分析模型,推导了其应力分量表达式,运用MATLAB绘制得到应力云图,计算了灰岩顶的初次及周期来压破断步距,并总结了抗拉强度参数对灰岩顶初次及周期破断步距的影响规律。通过构建灰岩地层数值模型,对上覆岩层的垂直应力分布特征、顶板沉降位移特征进行了分析。通过分形维数表征采动覆岩裂隙场空间占位,给出了一种计盒维数程序设计及计算方法,在豪斯多夫空间中,揭示了覆岩裂隙扩展演化规律。分形迭代结果表明:覆岩裂隙分形维数随推进长度的变化可分为4个阶段,研究结论可为进一步明确这种关系提供研究借鉴。

关键词: 岩溶区, 顶板沉降, 覆岩裂隙, 分形维数

中图分类号: