数字散斑技术在沿空掘巷煤岩体变形特征研究中的应用_中国煤炭行业知识服务平台

数字散斑技术在沿空掘巷煤岩体变形特征研究中的应用

作者

段书武
单位

中煤科工开采研究院有限公司
摘要

根据柳巷煤矿3号煤层的赋存条件，采用数字散斑相关法和相似模拟实验，通过CCD相机构建图像数据采集系统，研究沿空掘巷上覆岩层移动规律和围岩体的变形特征。工作面回采后，上覆岩层之间出现了大量的斜交裂隙，但岩层之间依然保持连续性，整体倾斜弯曲下沉。沿空掘巷煤柱的x、y方向位移等值云图和剪应力云图表明，采空区边缘的位移最大，煤柱和顶板之间有剪应力，距离采空区边缘5 m剪应力最大，煤柱受到压、弯、剪的复合应力作用；使用虚拟引伸计进行煤层和顶板之间5个监测点的层间滑动位移分析，煤层和顶板存在不均匀滑动位移，靠近采空区层间滑动位移最大；煤层下方应力随着工作面的回采不断增大，应力在空间上分布呈现先增大后减小的单驼峰形状，在采空区边缘附近形成了应力集中现象。
关键词

综放开采沿空掘巷相似模拟变形场数字散斑相关法
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金青年基金项目(51904153)；
文章目录

1 相似模拟实验
1.1 煤层赋存条件
1.2 实验模型设计
1.3 实验模型及图像采集系统
1.4 实验过程
2 实验结果及分析
2.1 模型实验全过程测点应力演化及分布
2.2 上覆岩层位移演化特征研究
2.3 煤体变形场演化特征研究
2.4 煤体与岩层层间滑动特征研究
3 结论
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