采动覆岩“三带”移动变形及裂隙几何分形规律研究_中国煤炭行业知识服务平台

采动覆岩“三带”移动变形及裂隙几何分形规律研究

作者

陈嘉赵忠明吴建帮
单位

河南理工大学能源科学与工程学院焦作煤业集团赵固（新乡）能源有限公司
摘要

为探究煤层开采时扰动应力对上覆岩层内巷道稳定性的影响情况，基于平煤股份十二矿己组煤层的工程地质条件，开展相似模拟试验。研究了煤层开采后上覆岩层“三带”内的位移场和应力场发展规律，并以部分段岩体为例研究了“三带”分形维数随工作面推进距离变化规律。试验结果表明，煤层开采后上覆岩层裂隙主要为纵向破断裂隙和离层裂隙，随着工作面的推进，离层裂隙逐渐成为主要的裂隙分布形式；上覆岩层“三带”的下沉量、应力测点值及分形维数与测点煤层距离密切相关，距离煤层越远，其值越小；煤层工作面开采的采动应力对位于弯曲下沉带内的巷道稳定性影响程度较小，位于弯曲下沉带内巷道的安全性可以得到保障。研究对类似矿山巷道布置具有一定参考意义。
关键词

开采扰动上覆岩层分形维数采动裂隙相似模拟
基金项目(Foundation)

河南省自然科学基金项目(0411052700)；河南理工大学博士基金项目(B2013-053)；河南省科技攻关计划(032421004)；
文章目录

1 煤层工作面采动覆岩相似模拟试验
1.1 工程背景及试验模型构建
1.2 相似常数及材料配比
1.3 试验过程
2 相似模拟试验结果及分析
2.1 采动上覆岩体裂隙分布规律
2.2 采动上覆岩层移动变形规律
2.3 采动上覆岩层“三带”破断形态分布
2.4 采动上覆岩层“三带”裂隙应力分布规律
2.5 采动覆岩“三带”裂隙几何分形研究
3 结论
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