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